Perangkat Flash yang Didukung untuk SoC V Cyclone® dan SoC Arria® V

Ikhtisar

Cyclone V SoC dan Arria V SoC mendukung perangkat flash berikut baik sebagai sumber boot maupun untuk penyimpanan data massal:

• Flash empat antarmuka periferal serial (QSPI).
• Flash NAND.
• Secure Digital (SD), Secure Digital High Capacity (SDHC), Secure Digital extended Capacity (SDXC), MultiMediaCard (MMC), atau flash MMC Tertanam (eMMC).

Saat memilih perangkat flash untuk digabungkan dengan SoC, penting untuk mempertimbangkan hal berikut:

• Apakah perangkat akan berfungsi dengan BootROM perangkat Intel® FPGA?
• Sistem prosesor keras (HPS) hanya dapat boot dari perangkat flash yang didukung dalam BootROM.
• Apakah perangkat diverifikasi untuk berfungsi dan didukung oleh perangkat lunak, seperti Preloader, U-Boot, dan Linux*?
• Untuk perangkat yang didukung, Intel FPGA menyediakan perangkat lunak Preloader, U-Boot, dan Linux. Untuk perangkat lain, perangkat lunak ini harus dikembangkan oleh pengguna.
• Apakah perangkat didukung dengan HPS Flash Programmer?
• HPS Flash Programmer memungkinkan penulisan flash menggunakan koneksi JTAG. Ini terutama ditujukan untuk memprogram citra pre-loader atau bootloader awal.
• Jika perangkat tidak didukung oleh Pemrogram HPS, metode pemrograman flash lainnya dapat digunakan, seperti menggunakan HPS untuk memprogram flash. Misalnya, kemampuan pemrograman flash U-Boot dapat digunakan.

Berdasarkan kriteria di atas, kategori perangkat flash berikut diidentifikasi:

• Perangkat Flash yang Diuji dan Didukung Intel - Perangkat ini memenuhi kriteria yang tercantum di atas. Perangkat ini menerima pengujian regresi dengan alat Intel FPGA dan penggunaannya didukung sepenuhnya oleh Dukungan Teknis Intel FPGA.
• Dikenal sebagai Perangkat Flash Kerja - Perangkat ini tidak secara eksplisit didukung dalam alat Intel FPGA, tetapi telah diketahui bekerja dengan SoC. Banyak dari perangkat ini diprogram menggunakan U-Boot sebagai metode pemrograman alternatif, tetapi perubahan sumber pada U-Boot mungkin harus dibuat oleh pengguna untuk mengonfigurasi perangkat tertentu.
• Perangkat Flash yang Tidak Kompatibel - Perangkat ini tidak akan berfungsi dengan Cyclone V SoC dan Arria V SoC.

Bagian berikut menyajikan tingkat dukungan untuk berbagai perangkat flash untuk Cyclone V SoC dan Arria V SoC.

Perangkat Flash Quad SPI

Perangkat quad SPI flash memiliki keunggulan berikut:

• Keandalan: mereka biasanya mendukung minimum 100.000 siklus penghapusan per sektor dan minimal 20 tahun retensi data. Akibatnya, manajemen mereka lebih sederhana, tanpa perlu koreksi kesalahan dan manajemen blok yang buruk.
• Persyaratan jumlah pin rendah: perangkat flash empat SPI biasanya memerlukan enam pin, tetapi dapat digunakan dengan empat pin.
• Bandwidth tinggi.

Perangkat quad SPI flash biasanya memiliki kapasitas penyimpanan yang lebih kecil dibandingkan perangkat flash lainnya. Oleh karena itu mereka sebagian besar digunakan sebagai sumber boot dan bukan untuk penyimpanan massal.

Hingga empat pilihan chip flash SPI empat kali dapat digunakan dengan Cyclone V SoC dan Arria V SoC. Perangkat akan boot dari quad SPI flash yang terhubung ke chip pilih nol.

Daftar perangkat yang diuji dan didukung saat ini disajikan di bawah ini. Perhatikan bahwa daftar perangkat hanya berlaku untuk kontroler HPS Quad SPI, dan tidak berlaku untuk konfigurasi FPGA.

Perangkat Flash NAND

Keunggulan utama perangkat flash NAND adalah kapasitas penyimpanan yang besar.

Kerugian perangkat flash NAND meliputi:

• Persyaratan jumlah pin tinggi (diperlukan minimal 15 pin).
• Lebih sulit untuk dikelola, karena keandalan bit individu lebih rendah dibandingkan dengan flash quad SPI, koreksi kesalahan, dan manajemen blok yang buruk diperlukan.
• Bandwidth maksimum yang lebih rendah dibandingkan dengan perangkat flash SPI empat.

Perangkat flash NAND biasanya digunakan untuk penyimpanan data massal, tetapi juga dapat digunakan sebagai sumber boot.

Perangkat flash NAND yang akan digunakan dengan Cyclone V SoC dan Arria V SoC harus memenuhi setidaknya persyaratan berikut:

• Kompatibilitas ONFI 1.0.
• antarmuka x8.
• Single-level cell (SLC) atau multi-level cell (MLC).
• Hanya satu ce# dan hanya satu rb# pin.
• Ukuran halaman: 512 byte, 2 KB, 4 KB atau 8 KB.
• Halaman per blok: 32, 64, 128, 256, 384, atau 512.
• Ukuran sektor error correction code (ECC) dapat diprogram ke 512 byte (untuk koreksi 4, 8, atau 16 bit) atau 1.024 byte (untuk koreksi 24 bit).

Daftar perangkat yang diuji dan didukung saat ini disajikan di bawah ini:

Perangkat Flash SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC

Kartu SD/SDHC/SDXC/MMC memiliki keunggulan berikut:

• Kapasitas penyimpanan besar.
• Koreksi kesalahan internal, pengelolaan blok yang buruk, dan perataan keausan.
• Murah.

Beberapa kerugian SD/SDHC/SDXC/MMC adalah:

• Biasanya kurang andal dibandingkan quad SPI (meskipun tersedia versi industri dengan keandalan yang lebih tinggi).
• Mereka memerlukan soket, yang membuat mereka lebih rentan secara mekanis.

Perangkat flash eMMC memiliki keunggulan berikut dibandingkan perangkat flash SD/SDHC/SDXC/MMC:

• Keandalan yang ditingkatkan.
• Paket yang lebih kecil, tidak dapat dilepas (disolalkan ke bawah).

SoC V Intel FPGA Cyclone dan Arria V kompatibel dengan perangkat berikut:

• SD/SDHC/SDXC (termasuk eSD) - sesuai dengan versi 3.0.
• MMC dan eMMC - sesuai dengan versi 4.41.

Daftar perangkat eMMC yang diuji dan didukung saat ini disajikan di bawah ini: