Examen des cartes sur SoC ARM + FPGA. Partie 2. Intel World (Altera)

Partie 1. Xilinx World
Partie 2. Intel World (Altera)

Nous continuons notre examen des cartes de développement basées sur SoC avec le noyau ARM. Cette fois, nous considérerons les cartes mères basées sur SoC Cyclone V.Ce n'est pas le seul SoC Intel, il y a Arria V, Arria 10 et Stratix 10, mais le prix des cartes mères basées sur celles-ci ne vous plaira certainement pas.

Malheureusement, les cartes mères basées sur Cyclone V sont beaucoup plus petites que celles sur Xilinx Zynq, et elles sont principalement fabriquées par une société, Terasic. Il existe également une carte Arrow SocKit, mais elle est complètement équivalente à la carte Terasic SoCKit. Les informations principales sur les planches Terasic sont concentrées sur rocketboards.org . Là, vous pouvez télécharger divers matériaux utiles, des images de distributions Linux, il y a aussi un forum. Le forum est plutôt lent, et je ne compterais pas sur le support, mais quelque chose vaut mieux que rien.

Terasic vend également des planches à prix réduit si vous avez une carte d'étudiant («prix académique»). Je ne sais pas à quel point cela est réaliste pour les étudiants russes, mais si quelqu'un avait de l'expérience avec un tel achat, ce sera intéressant à savoir. Ils écrivent que, par exemple, Digilent, lorsqu'il demande un achat à un prix académique, l'envoie à des distributeurs russes dont les prix sont 2-3 fois plus élevés que cela. Peut-être que Terasic fait autrement.

En plus des produits Terasic, nous considérerons également deux cartes EBV. D'autres sociétés produisant des produits sur Cyclone V fabriquent principalement des modules SoM, plutôt que des devboards, et ne sont pas entrées dans la revue.

Logiciels

Comme mentionné dans la partie précédente, pour Intel SoC, l'environnement de développement de projet FPGA est Quartus Prime, et l'environnement de développement logiciel est le DS-5 Altera Edition. Il vous permet (dans une version gratuite) de développer des applications pour Linux, le développement d'applications Bare Metal qui s'exécutent sans système d'exploitation nécessite une version commerciale de DS-5. Quartus Prime et DS-5 existent dans les versions pour Windows et Linux.

Terasic

Commençons donc l'examen des conseils eux-mêmes. Je ne listerai pas ici le catalogue complet des planches Terasic, me limitant à quelques planches que j'ai choisies selon mes propres critères subjectifs.

Une grande commodité est que toutes les cartes Terasic ont un JTAG USB.

ADC-SoC

Fabricant: Terasic
SoC: Cyclone V SE
RAM: 1 Go de SDRAM DDR3
Flash: non
Ethernet: 10/100/1000
JTAG: il y a
En-tête Arduino: oui
Dimensions: 89x107 mm
Prix: 550 $
Autres fonctionnalités:

• 2 ADC 14 bits, 150 MSPS
• Capteur G (accéléromètre)

Deux ADC haute vitesse et haute résolution, c'est génial si vous voulez faire, par exemple, un récepteur SDR. L'inconvénient de la planche est son prix. Il n'y a pas non plus de mémoire flash (téléchargement uniquement depuis une carte SD).

VEEK-MT2S

SoC: 5CSXFC6D6F31C6N
RAM: 1 Go de SDRAM DDR3 (HPS), 64 Mo de SDRAM (FPGA)
Flash: non
Ethernet: Ethernet 10/100/1000
Taille: 158x228 mm
Prix: 660 $, prix académique 559 $
Autres fonctionnalités:

• DAC VGA 24 bits
• LCD 128x64 points
• CODEC audio 24 bits
• Décodeur TV (NTSC / PAL / SECAM) et connecteur d'entrée TV
• ADC 500 KSPS x 12 bits x 8 canaux
• Capteur G

Devkit basé sur la carte DE10-Standard. Il contient un LCD 800x480 avec un capteur pour 5 touches simultanées, un appareil photo 8MP, un capteur de lumière ambiante, un gyroscope / accéléromètre / magnétomètre à 9 axes. Pour plus d'informations, voir la description de la carte DE10-Standard (ci-dessous).

DE10-Standard

SoC: 5CSXFC6D6F31C6N
RAM: 1 Go de SDRAM DDR3 (HPS), 64 Mo de SDRAM (FPGA)
Flash: non
Ethernet: 10/100/1000
Taille: 166x130 mm
Prix: 350 $ (prix académique 259 $)
Autres fonctionnalités:

• DAC VGA 24 bits
• LCD 128x64 points
• CODEC audio 24 bits
• Décodeur TV (NTSC / PAL / SECAM) et connecteur d'entrée TV
• ADC 500 KSPS x 12 bits x 8 canaux
• Capteur G

Devboard assez typique. Contient tout ce dont vous avez besoin. Il y a un connecteur HSMC haute vitesse, auquel vous pouvez connecter des cartes d'extension, il y a un peigne IDC régulier pour les signaux à basse vitesse. Il y a un DAC vidéo (VGA), un codec audio, un petit écran 128x64 (monochrome), un capteur G, un ADC 12 bits x 8 canaux. Il y a aussi des indicateurs LED, des boutons et un interrupteur, comme sur la plupart des cartes Terasic.

DE10-Nano Kit

SoC: SE 5CSEBA6U23I7
RAM: 1 Go de mémoire SDRAM DDR3
Flash: non
Ethernet: 10/100/1000
HDMI: oui
En-tête Arduino: oui
Taille: 69x107 mm
Prix: 130 $ (prix académique 99 $)
Autres fonctionnalités:

• ADC
• Capteur G (accéléromètre)

Planche minimaliste et relativement abordable. Une bonne option si vous n'avez pas besoin d'un connecteur HSMC et de toutes sortes d'autres excès. Cependant, la planche est bien équipée et vaut certainement le prix. Il y a un connecteur compatible Arduino.

Kit DE0-Nano-SoC / Kit Atlas-SoC

SoC: SE 5CSEMA4U23C6N
RAM: 1 Go de mémoire SDRAM DDR3
Flash: non
Ethernet: 10/100/1000
HDMI: non
Taille: 69x96 mm
Arduino hesder: est
Prix: 99 $ (prix académique 90 $)
Autres fonctionnalités:

• ADC
• Capteur G (accéléromètre)

Presque le même que le kit DE10-Nano, à un prix encore plus bas. Il y a aussi un connecteur Arduino. La seule différence est que cette carte n'a pas HDMI. Une bonne option si vous n'avez pas besoin de périphériques supplémentaires. Tout est minimaliste et peu coûteux par rapport aux autres cartes mères.

Carte DE0-CV

SoC: 5CEBA4F23C7N
RAM: 64 Mo de SDRAM
Flash: non
HDMI: non
Ethernet: non
Prix: 150 $ (prix académique 99 $)
Autres fonctionnalités:

• VGA (4 bits)

Les très petites capacités de cette carte ne permettent malheureusement pas de la recommander à l'achat. Il y a très peu de mémoire, et VGA avec un «DAC» sur les résistances, il n'y a pas d'Ethernet, c'est trop modeste même vu le petit prix. Mieux vaut acheter le kit DE10-Nano, moins cher et meilleur.

DE1-SoC-MTL2

SoC: 5CSEMA5F31C6N
RAM: 1 Go de SDRAM DDR3 (HPS) + 64 Mo de SDRAM (FPGA)
Flash: non
HDMI: non
Ethernet: 10/100/1000
Taille: 354 x 130 mm
Prix: 405 $ (prix académique 330 $)
Autres fonctionnalités:

• DAC VGA 24 bits
• CODEC audio 24 bits
• Décodeur TV (NTSC / PAL / SECAM)
• ADC 500 KSPS x 12 bits x 8 canaux

Un ensemble composé d'une carte E1-SoC et d'un écran tactile. Spécifications de la carte, voir ci-dessous.
Livré avec un BSP (Board Support Package), qui comprend Linux, une bibliothèque à écran tactile et une bibliothèque Qt précompilée.

Carte DE1-SoC

SoC: 5CSEMA5F31C6N
RAM: 1 Go de SDRAM DDR3 (HPS) + 64 Mo de SDRAM (FPGA)
Flash: non
HDMI: non
Ethernet: 10/100/1000
Taille: 354 x 130 mm
Prix: 249 $ (prix académique 175 $)
Autres fonctionnalités:

• DAC VGA 24 bits
• CODEC audio 24 bits
• Décodeur TV (NTSC / PAL / SECAM)
• ADC 500 KSPS x 12 bits x 8 canaux

Devboard typique, avec un bon équipement. Il y a presque tout ce qui peut être nécessaire, mais rien d'inhabituel.

SoCKit

SoC: 5CSXFC6D6F31C6N
RAM: 1 Go de mémoire SDRAM DDR3 (HPS), 1 Go de mémoire SDRAM DDR3 (FPGA)
Ethernet: 10/100/1000
Flash: 128 Mo QSPI
Taille: 150 x 110 mm
Prix: 350 $
Autres fonctionnalités:

• Émetteur / récepteur IR
• DAC VGA 24 bits
• CODEC audio 24 bits
• Décodeur TV (NTSC / PAL / SECAM)
• ADC 500 KSPS x 12 bits x 8 canaux
• Capteur G (accéléromètre)
• LCD 128 x 64

Super planche, bonnes installations et taille compacte. Recommandé pour les tâches sérieuses.

Kit de démarrage Cyclone V GX

SoC: GX 5CGXFC5C6F27C7N
RAM: 4 Go LPDDR2 (HPS), 4 Mo SRAM SDRAM (FPGA)
Ethernet: non
Flash: non
HDMI: oui
En-tête Arduino: oui
Taille: 150 x 116 mm
Prix: 179 $
Autres fonctionnalités:

• CODEC audio 24 bits
• ADC 500 KSPS x 12 bits x 8 canaux
• Capteur G (accéléromètre)

De bonnes opportunités pour ce prix. La quantité de RAM est la plus grande de toutes les cartes de l'examen. Cette carte, comme SocKit, est un très bon choix pour les tâches sérieuses et à des fins éducatives.

Araignée terasique

Robopauk basé sur la carte DE0-Nano-SoC. En plus, il contient une carte de commande pour servomoteurs et un châssis avec 18 servomoteurs.

Le prix est de 1200 $.

Cela me semble cher. Si vous voulez avoir un tel jouet, vous pouvez acheter séparément la carte DE0-Nano (99 $) et fabriquer le châssis vous-même en dépensant un montant nettement inférieur.

EBV

Jusqu'à présent, nous n'avons considéré que les cartes mères Terasic, mais il existe d'autres fabricants de cartes mères basées sur Cyclone V. L'un de ces fabricants est EBV.

Socrate

SoC: 5CSEBA6U23C7N
RAM: 128M DDR3
Flash: non
Ethernet: 10/100/1000
Taille: 100 mm de diamètre
Prix: 599 €

La planche a une forme ronde inhabituelle, assez ancienne et assez chère. Plus intéressante est sa prochaine version, qui est beaucoup plus équipée au même prix (voir ci-dessous).

SoCrates II

SoC: 5CSXFC6C6U23C7N
RAM: 1 Go DDR3
Flash: périphérique de configuration FPGA 256 Mbit (QSPI) + périphérique de démarrage HPS 256 Mbit (QSPI)
Taille: 100 mm de diamètre
Prix: 599 €

La deuxième version de la planche ronde d'EBV. Il n'y a rien de plus inhabituel et le prix est plutôt élevé.

Ressources utiles

En conclusion, je donnerai une liste (loin d'être complète) de ressources utiles qui vous aideront à maîtriser le monde étonnant du SoC de Xilinx et Intel:

Xilinx

http://www.zynqbook.com/ - The Zynq Book et The Zynq Book Tutorials. Les deux livres sont disponibles en téléchargement gratuit.

http://zedboard.org/content/microzed-chronicles - le grand guide en ligne Zynq d'Adam Taylor, avec des exemples d'utilisation de diverses cartes (MicroZed et plus). L'auteur est également l'un des principaux blogs d'entreprise du blog quotidien XCell ( https://forums.xilinx.com/t5/Xcell-Daily-Blog/bg-p/Xcell ).

Intel (Altera)

https://rocketboards.org/ - un référentiel central de documentation et de sources, ainsi qu'un forum sur les cartes basées sur Cyclone V.