Périphériques Flash pris en charge pour Cyclone® V SoC et Arria® V SoC

Aperçu

Le SoC Cyclone V et le SoC Arria V prennent en charge les périphériques flash suivants à la fois comme source de démarrage et pour le stockage de données de masse :

• Flash QSPI (Quad Serial Peripheral Interface).
• Flash NAND.
• Secure Digital (SD), Secure Digital High Capacity (SDHC), Secure Digital extended Capacity (SDXC), MultiMediaCard (MMC) ou Embedded MMC (eMMC) flash.

Lors du choix d’un périphérique flash à incorporer avec des SoC, il est important de prendre en compte les éléments suivants :

• Le périphérique fonctionnera-t-il avec la BootROM du périphérique FPGA Intel® ?
• Le système de processeur dur (HPS) ne peut démarrer qu’à partir de périphériques flash pris en charge dans la BootROM.
• Le périphérique est-il vérifié pour fonctionner et pris en charge par des logiciels, tels que le préchargeur, U-Boot et Linux* ?
• Pour les périphériques pris en charge, Intel FPGA fournit le logiciel Preloader, U-Boot et Linux. Pour les autres appareils, ce logiciel doit être développé par l’utilisateur.
• L’appareil est-il pris en charge avec le programmeur Flash HPS ?
• Le programmeur Flash HPS permet d’écrire sur flash à l’aide d’une connexion JTAG. Ceci est principalement destiné à la programmation de l’image initiale du préchargeur ou du chargeur de démarrage.
• Si le périphérique n’est pas pris en charge par le programmeur HPS, d’autres méthodes de programmation flash peuvent être utilisées, telles que l’utilisation du HPS pour programmer le flash. Par exemple, les capacités de programmation flash de U-Boot peuvent être utilisées.

Sur la base des critères ci-dessus, les catégories suivantes de périphériques flash sont identifiées:

• Périphérique Flash testé et pris en charge par Intel - Ces périphériques répondent aux critères énumérés ci-dessus. Ces périphériques font l’effet de tests de régression avec les outils Intel FPGA et leur utilisation est entièrement prise en charge par le support technique Intel FPGA.
• Périphériques Flash connus pour fonctionner - Ces périphériques ne sont pas explicitement pris en charge dans les outils FPGA Intel, mais sont connus pour fonctionner avec des SoC. Beaucoup de ces périphériques sont programmés en utilisant U-Boot comme méthode de programmation alternative, mais les modifications de source de U-Boot peuvent devoir être effectuées par les utilisateurs afin de configurer un périphérique spécifique.
• Périphériques Flash incompatibles - Ces périphériques ne fonctionneront pas avec cyclone V SoC et Arria V SoC.

Les sections suivantes présentent le niveau de prise en charge de divers périphériques flash pour Cyclone V SoC et Arria V SoC.

Périphériques Flash Quad SPI

Les périphériques flash à quatre SPI présentent les avantages suivants:

• Fiabilité : ils prennent généralement en charge un minimum de 100 000 cycles d’effacement par secteur et un minimum de 20 ans de conservation des données. En conséquence, leur gestion est plus simple, sans besoin de correction d’erreur et de mauvaise gestion des blocs.
• Faible nombre de broches requis: un périphérique flash SPI quadruple nécessite généralement six broches, mais il peut être utilisé avec aussi peu que quatre broches.
• Bande passante élevée.

Un périphérique flash à quatre SPI a généralement une capacité de stockage inférieure à celle des autres périphériques flash. Ils sont donc principalement utilisés comme source de démarrage et non pour le stockage de masse.

Jusqu’à quatre puces flash SPI peuvent être utilisées avec cyclone V SoC et Arria V SoC. L’appareil démarrera à partir du flash SPI quad connecté à la puce sélectionner zéro.

La liste actuelle des appareils testés et pris en charge est présentée ci-dessous. Notez que la liste des périphériques s’applique uniquement au contrôleur HPS Quad SPI et ne s’applique pas à la configuration FPGA.

Périphériques Flash NAND

Le principal avantage des périphériques flash NAND est la grande capacité de stockage.

Les inconvénients des périphériques flash NAND incluent:

• Une exigence de nombre élevé de broches (un minimum de 15 broches est requis).
• Plus difficile à gérer, car la fiabilité des bits individuels est inférieure à celle du flash SPI quad, une correction d’erreur et une mauvaise gestion des blocs sont nécessaires.
• Bande passante maximale inférieure à celle des périphériques flash SPI quad.

Les périphériques flash NAND sont généralement utilisés pour le stockage de données de masse, mais ils peuvent également être utilisés comme source de démarrage.

Les dispositifs flash NAND à utiliser avec cyclone V SoC et Arria V SoC doivent satisfaire au moins aux exigences suivantes :

• Compatibilité ONFI 1.0.
• Interface x8.
• Cellule à un niveau (SLC) ou cellule à plusieurs niveaux (MLC).
• Une seule broche ce# et une seule broche rb#.
• Taille de la page : 512 octets, 2 Ko, 4 Ko ou 8 Ko.
• Pages par bloc : 32, 64, 128, 256, 384 ou 512.
• La taille du secteur du code de correction d’erreur (ECC) peut être programmée sur 512 octets (pour la correction de 4, 8 ou 16 bits) ou 1 024 octets (pour la correction de 24 bits).

La liste actuelle des appareils testés et pris en charge est présentée ci-dessous :

Périphériques Flash SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC

Les cartes SD/SDHC/SDXC/MMC présentent les avantages suivants :

• Grandes capacités de stockage.
• Correction d’erreurs internes, mauvaise gestion des blocs et nivellement de l’usure.
• Bon marché.

Certains des inconvénients de SD / SDHC / SDXC / MMC sont:

• Généralement moins fiable que le quad SPI (bien que des versions industrielles plus fiables soient disponibles).
• Ils nécessitent une prise, ce qui les rend plus vulnérables mécaniquement.

Les périphériques flash eMMC présentent les avantages suivants par rapport aux périphériques flash SD/SDHC/SDXC/MMC :

• Fiabilité améliorée.
• Emballage plus petit, non amovible (soudé).

Le SoC Intel FPGA Cyclone V et le SoC Arria V sont compatibles avec les périphériques suivants :

• SD/SDHC/SDXC (y compris eSD) - conforme à la version 3.0.
• MMC et eMMC - version 4.41 conforme.

La liste actuelle des périphériques eMMC testés et pris en charge est présentée ci-dessous :