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

Ikhtisar

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

• Quad serial peripheral interface (QSPI) flash.
• Nand flash.
• Secure Digital (SD), Secure Digital High Capacity (SDHC), Secure Digital extended Capacity (SDXC), MultiMediaCard (MMC), atau Embedded MMC (eMMC) flash.

Ketika memilih perangkat flash untuk menggabungkan dengan SoC, penting untuk mempertimbangkan hal-hal berikut:

• Apakah perangkat akan bekerja dengan perangkat Intel® FPGA BootROM?
• Sistem hard processor (HPS) hanya dapat boot dari perangkat flash yang didukung di BootROM.
• Apakah perangkat diverifikasi untuk bekerja 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 untuk berkedip menggunakan koneksi JTAG. Hal ini terutama ditujukan untuk pemrograman awal pre-loader atau gambar bootloader.
• Jika perangkat tidak didukung oleh HPS Programmer, 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:

• Intel Tested and Supported Flash Device - Perangkat ini memenuhi kriteria yang tercantum di atas. Perangkat ini menerima pengujian regresi dengan alat Intel FPGA dan penggunaannya sepenuhnya didukung oleh Dukungan Teknis Intel FPGA.
• Dikenal untuk Bekerja Perangkat Flash - Perangkat ini tidak secara eksplisit didukung dalam alat Intel FPGA, tetapi telah dikenal untuk bekerja dengan SoC. Banyak dari perangkat ini diprogram menggunakan U-Boot sebagai metode pemrograman alternatif, tetapi perubahan sumber pada U-Boot mungkin harus dilakukan oleh pengguna untuk mengkonfigurasi 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 Lampu Kilat Quad SPI

Perangkat flash quad SPI memiliki keunggulan sebagai berikut:

• Keandalan: mereka biasanya mendukung minimal 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 quad SPI biasanya membutuhkan enam pin, tetapi dapat digunakan dengan sedikitnya empat pin.
• Bandwidth tinggi.

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

Hingga empat pilihan quad SPI flash chip dapat digunakan dengan Cyclone V SoC dan Arria V SoC. Perangkat ini 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 pengontrol HPS Quad SPI, dan tidak berlaku untuk konfigurasi FPGA.

Perangkat Lampu Kilat NAND

Keuntungan utama dari perangkat flash NAND adalah kapasitas penyimpanan yang besar.

Kerugian dari perangkat flash NAND meliputi:

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

Perangkat flash NAND biasanya digunakan untuk penyimpanan data massal, tetapi mereka 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.
• Sel tingkat tunggal (SLC) atau sel multi-level (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 kode koreksi kesalahan (ECC) dapat diprogram hingga 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 sebagai berikut:

• Kapasitas penyimpanan yang besar.
• Koreksi kesalahan internal, manajemen blok yang buruk, dan leveling keausan.
• Murah.

Beberapa kelemahan dari SD / SDHC / SDXC / MMC adalah:

• Biasanya kurang dapat diandalkan daripada quad SPI (meskipun versi industri keandalan yang lebih tinggi tersedia).
• Mereka membutuhkan soket, yang membuat mereka lebih rentan secara mekanis.

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

• Peningkatan reliabilitas.
• Paket yang lebih kecil, tidak dapat dilepas (disolder down).

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

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

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