FPGA內建處理器 加速軟硬協同設計速度

在所謂的嵌入式設計領域，FPGA(可編程邏輯閘陣列)亦可屬于該領域的陣營之一，但隨著ARM的開疆辟土，ARM在嵌入式領域也有相當優異的成績表現。賽靈思(Xilinx)FAE經理羅志愷直言，在產業界里，同時具備ARM處理器、PLD與DSP架構的晶片業者，應只有賽靈思一家業者。

賽靈思(Xilinx)FAE經理羅志愷

過往FPGA在產業界總有一種讓人曲高和寡的感覺，不過羅志愷也表示，在募資網站Kickstarter已有不少案例是采用賽靈思的Zynq進行設計開發。他以無人的飛行直升機為例，開發者就是透過OPEN CV的函式庫與Zynq加以結合而開發而成。他更談到，OPEN CV其實是C語言與C++的延伸版本，但賽靈思的作法是采用HLS(High-Level Synthesis;高階合成語言)進行移植，以達到軟硬體協同設計的目標。而賽靈思每一季都會針對OPEN CV比較關鍵的程式碼進行移植的工作，進一步的說，就是將C語言轉成RTL的流程，由賽靈思處理并加以最佳化，工程師便無需在這個流程上耗費心力。

羅志愷進一步解析Zynq的晶片架構，傳統上，系統設計用兩顆SoC(系統單晶片)的作法，在連線的速度上相當有限，但若是加以整合后，透過晶片內部的連結，在處理速度上更能有效提升，而Zynq本身是用雙核的Cortex-A9處理器與FPGA整合而成，中間是采用AMBA4.0的傳輸介面，速度可高達100Gbps，再加上FPGA也有平行運算特性的乘加器來達到DSP(數位訊號處理器)的功能，所以要加速軟體處理的性能，進而作到軟硬協同設計便相當容易。

另一方面，羅志愷也指出，過往要作軟硬體協同設計有著相當高的難度，工具彼此之間有著的鴻溝需要跨過，不過隨著賽靈思在各類開發工具的努力，開發工具之間的溝通已經不是問題。此外，由于Zynq本身就內建了處理器，因此要搭載作業系統也不是問題，目前針對Linux部份，已經有Petalinux這類免費的套件可以針對Linux系統進行在Zynq上的移植，當然，工程師若要選用開放原始碼的Linux版本，Zynq也能夠支援。