Xilinx Zynq^® 対応FPGAボード

Zynq^®対応ボード

Xilinx（ザイリンクス）のZynq^®評価ボード(board)は、プロセッサのソフトウェア プログラマビリティとFPGA（field-programmable gate array）のハードウェア プログラマビリティを兼ね備えており、非常に高いシステム性能、柔軟性、拡張性を実現します。ファミリは、ARM Cortex-A9 MPCoreプロセッサをベースとするSoCに、FPGA Artix-7 やKintex-7に用いられている28nmプログラマブルロジックを統合した、ASSPとFPGAのハイブリッド製品ともいえます。
ZynqはLinuxカーネルと互換性があり、Xilinxやコミュニティから提供されるLinuxディストリビューションを実行できます。これにより、開発者はLinuxの豊富なエコシステムとソフトウェアリソースを活用できます。高度なプロセッシング能力と柔軟なハードウェアカスタマイズを必要とする組み込みシステムやアプリケーションにおいて非常に強力で、LinuxのサポートによりZynqを使用した開発はよりアクセシブルで効率的になります。

また、Zynq®評価ボード（開発ボード）はARM社のデュアルコア・プロセッサを搭載し、低消費電力で低コストなデザインを素早く製品化できるなど、組み込み（エンベデッド）システム全体にも大きなメリットをもたらします。Zynq®評価ボードは、従来の SoC プロセッシング ソリューションとは異なり、柔軟なプログラマブル ロジック（programmable logic）を備えているため、ペリフェラルやアクセラレーション（アクセラレータ）を追加して広範なアプリケーションに対応でき、最適化や差別化を可能にします。最近では、半導体自動テスト装置や先進運転支援システム (ADAS)に関わる製品も開発しております。
富士ソフトでは、価格とパフォーマンスが適切なバランスのZynq®評価ボード、低価格なFPGA⼩型評価ボードなどを扱っています。

ZYNQとは？

Xilinx(ザイリンクス)Zynq及びZynq-7000シリーズとは、同社の次世代FPGA「Artix-7」および「Kintex-7」に用いられているプログラマブルロジックを統合した、ASSPとFPGAをハイブリッドしたような製品です。
中国のXILINX（ザイリンクス）アライアンスメンバーであるALINXによって設計および製造されている「ALINX AX7020: Zynq-7000 SoC XC7Z020 FPGA Development Board」などの製品も開発されています。
「Zynq-7000」のファミリのラインアップは、Artix-7をベースにした低コスト／低消費電力が特長の「Z-7010」「Z-7020」と、Kintex-7をベースにしたハイパフォーマンスが特長の「Z-7030」「Z-7040」に分けられ、車載ドライバアシスタント（オートモーティブ= automotive）、ビデオ監視、FA（ファクトリーオートメーション）、航空宇宙／防衛、放送、次世代無線など、ハイエンドなプロセッシング性能が求められる組み込みシステムをターゲットとしています。システム設計者やソフトウェア設計者、開発者向けに、新しいソリューション開発をサポートする柔軟なプラットフォームを提供し、従来の ASIC や ASSP ユーザーには新しい選択肢を提供するためZYNQ-7000 EPP（Extensible Processing Platform）も発表されています。またGigabit Ethernet TCPを搭載したものも開発されています。

Vivado Design Suite トレーニング コースやVivado ビデオ チュートリアルでトレーニング可能。ブートおよびコンフィギュレーション、性能およびアクセラレーション（アクセラレータ）、PetaLinux （U-Boot、Linux カーネル、デバイス ツリー、およびルート ファイルシステム コンポーネント）については、Xilinx（ザイリンクス）の公式WEBサイトをご確認ください。
Peta Linuxは、PetaLogix社の組み込みLinuxソリューションで、「通信」「自動車」「医療機器」「産業機器」等の先端企業で利用されています。Zynq-7000 SoC のソフトウェア開発で、Peta Linuxを活用することで「性能の向上」「コスト削減」「生産性の向上」が期待できます。PetaLinux ツールは、Versal、Zynq® UltraScale+™ MPSoC、Zynq®-7000 SoC、および MicroBlaze™ 向けの Linux システム開発を容易にします。カスタム BSP 生成、Linux コンフィギュレーション、ソフトウェア開発が可能になります。
NEONおよび倍精度浮動小数点エンジンを備えたARM Cortex-A9 MPCoreプロセッシングシステムを物理的に組み込まれ、一般的に採用されている各種ペリフェラルもハードワイヤードで備えています。

Xilinx（ザイリンクス）の製品・ソリューション

Xilinx（ザイリンクス）には幅広いソリューションや製品があります。例えば

• システム オン モジュール (SOM) ボード
• ブロードキャストおよび業務用 A/V
• IoT ゲートウェイとエッジ アプライアンス
• アビオニクスおよび UAV
• エンコーダー/デコーダー
• Versal ACAP (Adaptive Compute Acceleration Platform)
• 画像処理向け MIPI コネクティビティ
• Vitis
• ACAP (Adaptive Compute Acceleration Platform)
• Alveo U25 SmartNIC アクセラレータ カード
• Memory Interface、Artix-7

などです。

ZYNQの価格

Xilinx Zynq^®は、FPGAの機能と組み込みプロセッサを統合したSoC（System on Chip）を提供しています。この統合により、FPGAの柔軟性と高速処理能力に加えて、ARMベースのプロセッサの利点を享受できます。この高度な統合と機能により、Xilinx Zynq^® 対応FPGAボードは市場で高い価格のカテゴリに位置づけられます。 Xilinx Zynq^® 対応FPGAボードの価格は、主に以下の要素に基づいています。

機能と性能

Zynq^® ベースのFPGAボードは、そのリソース量（ゲート数、論理ブロック、DSPスライス、メモリ等）と性能（プロセッシングスピード、I/Oオプション、通信インターフェース等）に基づいて価格が決まります。高性能かつ多機能なボードは、一般的に高い価格です。

市場と用途

Zynq^® ベースのFPGAボードは、産業オートメーション、通信、医療技術、防衛など、多岐にわたる市場で使用されています。一定用途に特化したボードは、特定の市場のニーズに合わせて価格設定されることがあります。

量産

大量生産されるボードの単価は低くなりますが、Zynq^® 対応FPGAボードは高度な技術を含むため量産による低価格化はさほど期待できません。

アクセラレーションとして活用できる
Xilinx（ザイリンクス） Zynq対応FPGAボード 

ネットワークに接続されるIoT機器の爆発的な増加により、ネットワーク・トラフィックの増加や、エッジで生成されるデータの量は増え続けており、データ分析、AI、画像処理、金融、5Gなどの分野では激しく変動する大量のデータを、超高速なネットワーク処理、限られた電力とコストで高速処理することが求められており、最先端CPUプロセッサでも対応しきれないほどの大きな負荷をかけます。このような課題を解決するために、CPU負荷を軽減させる、またはCPUの処理を受け持つFPGAアクセラレータカードが注目されております。

Hitech Global社製 アクセラレーション製品

Hitech Globalとは、Intel（Altera）とXilinx（ザイリンクス）FPGAを搭載したFPGA評価ボード（FPGAボード）を開発・販売しているメーカーです。各種インターフェース評価、開発や試作に最適なFMCコネクタを搭載し、高い拡張性と柔軟性を備えた多彩なモジュールが揃っていておすすめです。HiTech GlobalのFPGA評価ボード（FPGAボード）は、回路の設計・開発担当者に最適な開発環境をユーザーに提供します。

【HTG-Z100】Xilinx Zynq^® SoC搭載ネットワークカード

Xilinx （ザイリンクス）Zynq SoCを搭載したHTG-Z100は、低電力、高速ネットワークインターフェース、高性能なプログラマビリティを必要とするアプリケーションに理想的なプラットフォームです。
2つの40Gbps QSFP+ポート（QSFP+ to SFP+ケーブルにより8個の10Gbsp SFP+ポートに拡張可能）、x8 PCI Express Endpointポート、QDR IV/DDR3メモリコンポーネント、GPSおよびboard-to-boardコネクタを搭載しており、産業、データ処理、医療関連、ネットワークキング（銅線および光通信）といったアプリケーションに対して非常に多機能でフレキシブルなプラットフォームを提供します。

• Xilinx Zynq^® XC7Z100-FFG1156
• x8 PCI Express Gen2
• x16DAC (14-bit) ポート
• x1 Cypress QDR-IV SRAM (144Mb)
• x1 USB/UART
• IP保護回路

詳細はこちら

【HTG-ZRF8】Xilinx Zynq^® UltraScale+™ RFSoC 開発プラットフォーム

HTG-ZRF8プラットフォームはXilinx （ザイリンクス）ZYNQ UltraScale+ RFSoC ZU25DR、ZU27DR、またはZU28DRを搭載した開発プラットフォームです。
さまざまなプログラマブルアプリケーション向けに、大規模なFPGAゲート規模、幅広いI / O、及びDDR4メモリへのアクセスを提供します。

• Xilinx Zynq^® UltraScale+ RFSoc ZU25DR, ZU27DR, or ZU28DR
• x8 ADC (12-bit) ポート
• x8 DAC (14-bit) ポート
• x8 PCI Express Gen4
• x1 Vita57.4 FPGA Mezzanine Connector (FMC+)
• PCI Expressとスタンドアロン操作の両方をサポート（スタンドアロン動作時は12V / 8A 電源アダプタが必要）
• x2 USB/UART (FPGA and プロセッサ)

詳細はこちら

Bittware社製Zynq対応アクセラレーション製品

Bittwareとは、次世代のエッジおよびクラウド・アプリケーションを、リスクを低減しながら、より柔軟かつ迅速に開発・展開することができるFPGAボードなどを扱っているメーカーです。

【250-SoC】Xilinx Zynq^® UltraScale + FPGA SoCを搭載した250-SoC FPGAアクセラレータカード

250-SoCを使用すると、リモートの分散ストレージまたはEthernet Just-a-Bunch-of-Flash (EJBOF)を形成して、データセンター内のストレージコスト、フットプリント、電力を大幅に削減できます。 250-SoCは、プログラマブルロジックと64ビットARMプロセッサの両方を備えたXilinx （ザイリンクス）Zynq UltraScale+ MPSoCデバイスを備えています。 このハイスペックなデバイスにより、2つの100GbEネットワークポート、オンボードDDR4メモリ、PCIe Gen 3ホストインターフェイス間のデータ転送を調整します。

■FPGA

• Xilinx Zynq UltraScale+ ZU19EG FFVD1760パッケージ
• コアスピードグレード-2
• Application ARM: Quad-core Cortex-A53 MPCore 1.5GHz
• Real-Time ARM: Dual-core Cortex-R5 MPCore 600MHz
• Graphics Processor: Mali-400 MP2

■ホストインターフェース

• 16レーンメカニカルPCI-Express Gen4対応
• x16からGen3まで、または2つのx8 PCIeからGen4まで設定可能
• 実際の性能はホストコンピュータのチップセットとオペレーティングシステムに依存します

詳細はこちら

Xilinx（ザイリンクス） Zynq^® 対応の評価ボード一覧

Xilinx（ザイリンクス）のZynq^®評価ボード(board)は、プロセッサのソフトウェア プログラマビリティとFPGA（field-programmable gate array）のハードウェア プログラマビリティを兼ね備えており、非常に高いシステム性能、柔軟性、拡張性を実現します。
また、Zynq^®評価ボード（開発ボード）はARM社のデュアルコア・プロセッサを搭載し、低消費電力で低コストなデザインを素早く製品化できるなど、組み込み（エンベデッド）システム全体にも大きなメリットをもたらします。Zynq^®評価ボードは、従来の SoC プロセッシング ソリューションとは異なり、柔軟なプログラマブル ロジック（programmable logic）を備えているため、ペリフェラルやアクセラレーション（アクセラレータ）を追加して広範なアプリケーションに対応でき、最適化や差別化を可能にします。最近では、半導体自動テスト装置や先進運転支援システム (ADAS)に関わる製品も開発しております。