Eine Milliarde Connected Devices

ARM erweitert Designmöglichkeiten für Xilinx-FPGAs mit Cortex-M-Prozessoren

| Autor / Redakteur: Phil Burr* / Ulrike Ostler

FPGAs gelten etwas als Akzeleratoren im KI-Umfeld, machen aber auch im Internet of Things Karriere.
FPGAs gelten etwas als Akzeleratoren im KI-Umfeld, machen aber auch im Internet of Things Karriere. (Bild: ARM)

Gestern hat ARM auf dem „Xilinx Developer Forum“ in San Jose angekündigt, stärker mit dem FPGA-Hersteller Xilinx, zusammenzuarbeiten. Skalierbarkeit und standardisierte Prozessorarchitektur, die zu den Vorteilen der der ARM-Prozessoren „Cortex-M“ gehören, sollen mithilfe des „ARM Design Start“-Programms auf die FPGAs übertragen werden und im gesamten Xilinx-Portfolio zu finden sein.

ARM for FPGA“ vereinfacht die Entwicklung auf einer einheitlichen Architektur, die die Portfolios von Spartan, Artix und „Zynq“ von Xilinx umfasst. Die Zusammenarbeit zwischen ARM und Xilinx ermöglicht es Entwicklern, die Vorteile der heterogenen Berechnung auf einer einzigen Prozessorarchitektur zu nutzen, indem sie die im Zynq SoC-Portfolio integrierten „Cortex-A“-Prozessoren neben der neu verfügbaren „Cortex-M“ Soft-IP im nunmehr erweiterten ARM-Design-Start-Programm verwenden. Durch die Zuordnung von Verarbeitungsaufgaben zur richtigen Rechenmaschine, sei es Hochleistungs-Cortex-A, Echtzeit-Cortex-M oder kundenspezifische Logik, können Entwickler schneller und komplexere Produkte entwickeln.

Nach Angaben des „Semiconductor Forecast Database, Worldwide, 2Q18 Update“ vom Analystenhaus Gartner Inc. aus dem Juli dieses Jahres trägt der Bedarf an Flexibilität beim Produktdesign zwischen 2016 und 2022 enorm zum prognostizierten Volumenwachstum des Marktes für Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) / Programmable Logic Devices (PLDs) bei. Das Volumen soll um 74 Prozent steigen. Diese Entwicklung hat bereits zu einem erhöhten Druck für OEMs geführt, die flexible und anwendungsoptimierte Designs schneller und mit weniger Investitionen entwickeln müssen.

Die Vereinbarung

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist es für Embedded-Entwickler von entscheidender Bedeutung, einfachen Zugang zu den am weitesten verbreiteten Prozessoren und dem breitesten Spektrum an Software, Tools und Know-how zu haben, sei es auf FPGAs, SoCs oder Single Board Computern (SBC). ARM und Xilinx ermöglichen nun einen schnellen, kostenfreien Zugang zu bewährter Softprozessor-IP, eine einfache Designintegration mit den Xilinx-Tools. Das dazu erweiterte ARM-Design-Start- Programm soll so Entwicklern helfen, FPGA-Projekte zu beschleunigen und zu verbessern.

Sie können nun aus einem Spektrum von Optionen wählen, indem sie Faktoren wie Designanforderungen, Budget, Ressourcenverfügbarkeit und Time-to-Market berücksichtigen, die in einer zunehmend vernetzten Welt mit einer Vielzahl von Anwendungen und Anforderungen entscheidend sind. Zu den Optionen gehören SBCs, handelsübliche Chips, FPGAs und kundenspezifisches Silizium.

Produkthersteller können sich einen Wettbewerbsvorteil durch die Designflexibilität und Differenzierung verschaffen, die durch anwendungsoptimierte FPGA- und kundenspezifische Siliziumdesigns geboten wird, wenn sie sich für ARM for FPGA entscheiden.

Zu den Vorteilen zählen die Vertragspartner:

  • einfacher und sofortiger Zugriff auf „Cortex-M1“, eine FPGA-optimierte Version des „Cortex-M0“-Prozessors, und „Cortex-M3“ Softprozessor-IP für die FPGA-Integration mit Xilinx-Produkten - alles ohne Lizenzgebühr und ohne Lizenzgebühren.
  • reduzierte Softwarekosten, indem die Möglichkeit einer maximalen Wiederverwendung von Software über das gesamte Produktportfolio eines OEMs auf einer standardisierten CPU-Architektur genutzt wird, die vom Einzelplatinencomputer bis hin zum FPGA skaliert.
  • einfache Integration mit dem Xilinx-System und peripherem IP durch die „Vivado Design Suite“, mit einem Drag-and-Drop-Designansatz zur Erstellung von FPGA-Systemen mit Cortex-M-Prozessoren.
  • Zugang zu einem umfangreichen Software-Ökosystem, etwa zur Entwicklungssuite für armbasierte Micro-Controller „ARM Keil MDK“, und einer Wissensdatenbank.

ARM Design Start

Das Programm Design Start ermöglicht seit 2010 einen schnellen Zugriff auf ARM Intellectual Property (IP). Das Programm soll Unternehmen helfen, mit dem geringstmöglichen Risiko zu entwerfen, indem es einen schnellen Zugriff auf bewährte ARM-IP und Subsysteme für eine geringe oder keine Vorabgebühr bietet. Gleichzeitig eröffnet sich eine Fülle von Ressourcen, Support, Tools und Design-Services über das Ökosystem.

Allein in den vergangenen zwölf Monaten haben gab es mehr als 3.000 Downloads an Prototypen und mehr als 300 Unterzeichnungen für kommerzielle Lizenzen für die ARM-Prozessoren, die über Design Start zustande kamen. Die Erweiterung um Cortex-M Prozessoren für FPGA bietet Entwicklern noch mehr Möglichkeiten, da wir unsere Vision von einer Billion vernetzter Geräten weiterverfolgen.

* Phil Burr ist Director Portfolio Produkt-Management bei Arm.

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