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

Vue d’ensemble

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

• Flash de l’interface périphérique série quad (QSPI).
• 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 considérer ce qui suit :

• L’appareil fonctionnera-t-il avec le BootROM de l’appareil Intel® FPGA?
• Le système de processeur dur (HPS) peut seulement démarrer à partir des périphériques flash pris en charge dans le BootROM.
• L’appareil est-il vérifié pour fonctionner et pris en charge par des logiciels, tels que le préchargeur, U-Boot et Linux *?
• Pour les appareils 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 pour clignoter à l’aide d’une connexion JTAG. Ceci est principalement destiné à la programmation de l’image initiale de pré-chargeur ou de 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.

D’après les critères ci-dessus, les catégories suivantes de dispositifs flash sont identifiées :

• Appareil flash testé et pris en charge par Intel - Ces appareils répondent aux critères énumérés ci-dessus. Ces appareils reçoivent des 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 appareils ne sont pas explicitement pris en charge dans les outils Intel FPGA, mais ont été connus pour fonctionner avec des SoC. Plusieurs de ces périphériques sont programmés utilisant U-boot comme méthode alternative de programmation, mais des modifications de source à U-boot pourraient devoir être faites par des utilisateurs afin de configurer un périphérique spécifique.
• Dispositifs Flash incompatibles - Ces appareils ne fonctionneront pas avec Cyclone V SoC et Arria V SoC.

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

Périphériques Flash Quad SPI

Les périphériques flash quad 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 avoir besoin de correction d’erreurs et de mauvaise gestion des blocs.
• Exigence de faible nombre de broches: un périphérique flash quad SPI nécessite généralement six broches, mais il peut être utilisé avec aussi peu que quatre broches.
• Bande passante élevée.

Un périphérique flash quad SPI a généralement une capacité de stockage plus petite que les autres périphériques flash. Ils sont donc principalement utilisés comme source de démarrage et non pour le stockage de masse.

Jusqu’à quatre sélections de puces flash QUAD SPI peuvent être utilisées avec Cyclone V SoC et Arria V SoC. L’appareil démarrera à partir de quad SPI flash connecté à la puce select zero.

La liste actuelle des appareils testés et pris en charge est présentée ci-dessous. Notez que la liste de périphériques s’applique seulement 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 une grande capacité de stockage.

Les inconvénients des périphériques flash NAND incluent :

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

Les périphériques flash NAND sont typiquement 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 seul niveau (SLC) ou cellule à plusieurs niveaux (MLC).
• Seulement un ce# et seulement une 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 à 512 octets (pour la correction de 4, 8 ou 16 bits) ou à 1 024 octets (pour la correction de 24 bits).

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

Dispositifs flash SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC

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

• Grandes capacités de stockage.
• Correction des erreurs internes, mauvaise gestion des blocs et nivellement de l’usure.
• Peu coûteux.

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

• Généralement moins fiable que quad SPI (bien que des versions industrielles de fiabilité plus élevée soient disponibles).
• Ils ont besoin d’une douille, 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 vers le bas).

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

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

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