Средства и методы разработки

Еще раз мысли по перспективам этого MCU. Это очень хороший как отладочно-тренировочный, так и серийный камень. [MCU + FPGA, все QFP]. [все написанное IMHO, под лично мои задачи. У других людей может быть другое мнение под другие задачи.] Рассматриваемые Фишки: -- QFP корпус -- SDR SDRAM 160 МГц 16b QFP, 320 MHz DDR2 BGA -- OctaSPI 80 МГц SDR и DDR (хотя в документации оно так толком не названо) -- BGA 1.0 -- UART|LIN 3 -- I2C 2 -- SPI (5 штук) скорости • Maximum of one SPI will support 40 MHz Master mode SCK • 4 SPIs will support 20 MHz master SCK frequency. • Maximum of one SPI will support 25 MHz Slave SCK frequency. OctaSPI (2 x QSPI "с фичами") 80 МГц SDR и DDR - очень продвинутая в DDR режиме, с обучением и проч. Поэтому 80 МГц. Смогут ли такое поддержать реальные QSPI - не знаю, но если делать OctaSPI на FPGA, то точно можно все сделать. Получим 160Мбайт/сек пиковую скорость обмена. Это очень хороший показатель для простой шины. RZ/A1 имеют 32b внешнюю шину 66 МГц 2 такта - 120 Мбайт/сек пиковая. При количестве IO пинов раз в 6 больше! Значит, можно брать более мелкие FPGA в малопиновых корпусах и на этом прилично экономить. Рассмотрим FPGA с поддержкой DDR (Cyclone 10 LP отпадает) Spartan®-7 Это BGA 1.0, но всего 100 IO, зато ресурсов на борту много, камень более 500 МГц внутри и маложручий. 23,360 LE, 80 DSP Slices, 45 36kbit BRAM, 3 PLL, и даже плохонький ADC. XC7S25-1FTGB196C 1 - $25.40 XC7S25-1FTGB196I 1 - $29.21 Spartan-6 LX 256 BGA 1.0 186 IO, но дороже и ресурсов меньше, камень заметно медленнее. 24,051 LE, 38 DSP Slices, 52 18kbit BRAM, 2 PLL XC6SLX25-2FTG256C 1 - 34.02 XC6SLX25-2FTG256I 1 - 39.13 LFE3-17EA BGA 256 1.0 133 IO, но + 4 трансивера 3.2 Gbps Lattice ECP3 17k LE, 26 умн 18х18, 38 18kbit BRAM, 2 PLL LFE3-17EA-6FTN256C 1 - 19.59, 100 - 16.36 LFE3-17EA-6FTN256I 1 - 21.61, 100 - 17.97 33k LE, 64 умн 18х18, 72 18kbit BRAM, 4 PLL Lattice ECP3 LFE3-35EA-6FTN256C 1 - 31.71, 100 - 26.47 LFE3-35EA-6FTN256I 90 - 30.19 А вот QFP варианты дешевых FPGA FLASH 144-TQFP (20x20) 100 IO Lattice XP2 5k LE, 12 умн 18х18, 9 18kbit BRAM, 2 PLL LFXP2-5E-5TN144C 1 - 13.33 100 - 11.16 LFXP2-5E-5TN144I 1 - 16.01 100 - 13.39 FLASH 208-PQFP (28x28) 146 IO Lattice XP2 17k LE, 20 умн 18х18, 15 18kbit BRAM, 4 PLL LFXP2-17E-5QN208C 1 - 36.26 100 - 30.33 LFXP2-17E-5QN208I 1 - 36.26 100 - 36.43 FLASH 144-EQFP (20x20) 101 IO MAX® 10 4k LE, 20 умн 18х18, 21 9kbit BRAM, 2 PLL 10M04SCE144I7G 1 - 15.24 100 - 11.89 8k LE, 24 умн 18х18, 42 9kbit BRAM, 2 PLL 10M08SCE144I7G 1 - 23.28 100 - 18.16 16k LE, 45 умн 18х18, 61 9kbit BRAM, 4 PLL 10M16SCE144I7G 1 - 45.48 100 - 35.47 RAM 144-TQFP (20x20) 102 IO Spartan®-6 LX 3,840 LE, 8 DSP48A1 Slices, 12 18kbit BRAM, 2 PLL XC6SLX4-2TQG144C 1 - 11.48 3,840 LE, 8 DSP48A1 Slices, 12 18kbit BRAM, 2 PLL XC6SLX4-2TQG144I 1 - 13.23 9,152 LE, 16 DSP48A1 Slices, 32 18kbit BRAM, 2 PLL XC6SLX9-2TQG144C 1 - 16.52 9,152 LE, 16 DSP48A1 Slices, 32 18kbit BRAM, 2 PLL XC6SLX9-2TQG144I 1 - 18.97 RAM 144-TQFP (20x20) Cyclone® IV E. А старичок очень даже неплохо смотрится, и до сих пор рекомендован для новых разработок. 91 IO 6к LE, 15 умн 18х18, 30 9kbit BRAM, 2 PLL EP4CE6E22C8N 1 - 11.95 EP4CE6E22I7N 1 - 17.93 91 IO 10к LE, 23 умн 18х18, 46 9kbit BRAM, 2 PLL EP4CE10E22C8N 1 - 22.45 EP4CE10E22I7N 1 - 33.67 81 IO 15к LE, 56 умн 18х18, 56 9kbit BRAM, 4 PLL EP4CE15E22C8N 1 - 23.14 EP4CE15E22C7N 1 - 28.93 EP4CE15E22I7N 1 - 34.72 79 IO 22к LE, 66 умн 18х18, 66 9kbit BRAM, 4 PLL EP4CE22E22C8N 1 - 35.52 EP4CE22E22C7N 1 - 44.40 EP4CE22E22I7N 1 - 53.28 RAM 256-FBGA (17x17) 1.0 Cyclone® IV E. 179 IO 6к LE, 15 умн 18х18, 30 9kbit BRAM, 2 PLL EP4CE6F17C8N 1 - 14.94 EP4CE6F17C7N 1 - 18.67 EP4CE6F17I7N 1 - 22.40 179 IO 10к LE, 23 умн 18х18, 46 9kbit BRAM, 2 PLL EP4CE10F17C8N 1 - 26.94 EP4CE10F17C7N 1 - 33.67 EP4CE10F17I7N 1 - 40.40 165 IO 15к LE, 56 умн 18х18, 56 9kbit BRAM, 4 PLL EP4CE15F17C8N 1 - 28.93 EP4CE15F17C7N 1 - 36.16 EP4CE15F17I7N 1 - 43.39 153 IO 22к LE, 66 умн 18х18, 66 9kbit BRAM, 4 PLL EP4CE22F17C8N 1 - 44.40 EP4CE22F17C7N 1 - 55.50 EP4CE22F17I7N 1 - 66.60 RAM 484-FBGA (23x23) 1.0 Cyclone® IV E. Уникальные чипы! 343 IO 15к LE, 56 умн 18х18, 56 9kbit BRAM, 4 PLL EP4CE15F23C8N 1 - 34.71 EP4CE15F23C7N 1 - 43.39 EP4CE15F23I7N 1 - 52.07 Вообще говоря, Cyclone® III никуда не делся, и тоже рекомендован для новых разработок! А там есть QFP240!!! 240-PQFP (32x32) 160 IO 15к LE, 56 умн 18х18, 56 9kbit BRAM, 4 PLL EP3C16Q240C8N 1 - 36.37 - только коммерческий 148 IO 25к LE, 66 умн 18х18, 66 9kbit BRAM, 4 PLL EP3C25Q240C8N 1 - 53.37 - только коммерческий 128 IO 40к LE, 126 умн 18х18, 126 9kbit BRAM, 4 PLL EP3C40Q240C8N 1 - 98.12 - только коммерческий Сравним с современными чипами Cyclone 10 LP

                 LE       RAM       PLL DSP       IO   F умн.  F RAM   Цена
10CL016YF484C8G  16,000   56x9kbit  4   56 18x18  340! 200 МГц 238 МГц $18.26@60
10CL016YF484I7G  16,000   56x9kbit  4   56 18x18  340! 250 МГц 274 МГц $24.34@25
10CL016YF484C6G  16,000   56x9kbit  4   56 18x18  340! 287 МГц 315 МГц $29.20@25

Видим, что современные имеют почти столько же ресурсов, дешевле почти в 2 раза, но не имеют поддержки DDR. По скорости Cyclone 10 LP и Cyclone® IV совпадают полностью, до последнего знака. Cyclone® III тоже совпадает :) В QFP корпусе MCU есть весь функционал, но только SDR SDRAM 160 МГц 16b. Причем у них есть обратная связь непосредственно с пинов корпуса в части задержек, что позволяет очень точно сформировать времянки. Пример DD2 AS4C8M16SA-6TIN SDRAM Memory IC 128Mb (8M x 16) Parallel 166MHz 5ns 54-TSOP II -40°C ~ 85°C 108 - $2.5303 Как выяснили, есть много интересных QFP FPGA. Cyclone® IV E немного быстрее рассмотренных выше MAX® 10 с одним питанием (с двумя питаниями MAX® 10 был бы такой же по скорости). Вот и получается, что на SAC57D5 можно сделать очень интересную поделочно-отладочную экспериментальную платформу без BGA, на которой можно задешево экспериментировать с разными блоками, а потом уже делать боевой вариант на BGA и нормальных ПЛИСах. При этом экспериментальная платформа будет содержать в себе все узлы "больших платформ".