مرور فنی XCZU5CG-1SFVC784I

بررسی اجمالی و تجزیه و تحلیل معماری

تراشه XCZU5CG-1SFVC784I یک تراشه با کارایی بالا سیستم روی تراشه (SoC) از خانواده Zynq UltraScale+ MPSoC شرکت Xilinx، با ویژگی‌های زیر:

بسته‌بندی: FCBGA-784 (23×23 میلی‌متر)

محدوده دمایی: -40 درجه سانتیگراد تا +100 درجه سانتیگراد (درجه صنعتی)

سیستم پردازش (PS): چهار هسته‌ای ARM Cortex-A53 با فرکانس 1.5 گیگاهرتز

واحد بلادرنگ (RPU): دو هسته‌ای ARM Cortex-R5 با فرکانس 534 مگاهرتز

منطق قابل برنامه‌ریزی (PL): 154000 سلول منطقی (~154000 LUT)، 728 اسلایس DSP

پشتیبانی حافظه: استانداردهای DDR4، LPDDR4، DDR3

رابط‌های پرسرعت: PCIe Gen2، USB 3.0، SATA 3.0، DisplayPort، Gigabit Ethernet

مزایای معماری ناهمگن

معماری ناهمگن XCZU5CG امکان توزیع وظایف تخصصی را برای عملکرد بهینه در برنامه‌های صنعتی و هوش مصنوعی فراهم می‌کند:

خوشه Cortex-A53

با قدرت پردازش چهار هسته‌ای، سیستم عامل سطح بالا (لینوکس) و الگوریتم‌های پیچیده مانند برنامه‌ریزی مسیر و تشخیص تصویر را مدیریت می‌کند.

هسته‌های Cortex-R5

با افزونگی دو هسته‌ای، پاسخ بلادرنگ قطعی (در سطح میکروثانیه) را برای کنترل حرکت و عملیات حیاتی ایمنی فراهم می‌کند.

منطق قابل برنامه‌ریزی

شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری سفارشی را برای پیش‌پردازش تصویر، شتاب پروتکل (EtherCAT/PROFINET) و استنتاج هوش مصنوعی پیاده‌سازی می‌کند.

کاربردهای اتوماسیون صنعتی

پلتفرم کنترل تولید هوشمند

پاسخ در سطح میلی‌ثانیه برای سیستم‌های کنترل حرکت چند محوره:

A53 الگوریتم‌های برنامه‌ریزی مسیر را مدیریت می‌کند
R5 حلقه‌های کنترل سرو بلادرنگ را مدیریت می‌کند
PL پروتکل‌های صنعتی (EtherCAT/PROFINET) را شتاب می‌دهد

سیستم‌های بازرسی بینایی صنعتی

جایگزینی راه‌حل‌های سنتی رایانه صنعتی + کارت ضبط با:

خط لوله پیش‌پردازش تصویر پیاده‌سازی شده در PL (فیلترینگ، تشخیص لبه)
الگوریتم‌های تشخیص نقص مبتنی بر A53
کاهش 70% در اندازه و مصرف انرژی سیستم

دروازه‌های اینترنت اشیاء صنعتی

پشتیبانی رابط غنی برای اتصال متنوع:

دو گیگابیت اترنت (مذاکره خودکار 10/100/1000 مگابیت بر ثانیه)
USB 3.0 (با سرعت انتقال تا 5 گیگابیت بر ثانیه)
باس CAN FD (تا 5 مگابیت بر ثانیه)
رابط‌های صنعتی RS232/RS485

قابلیت‌های محاسبات لبه هوش مصنوعی

XCZU5CG امکان استنتاج هوش مصنوعی روی دستگاه را با:

استقرار Xilinx DPU در PL برای شتاب CNN (تا 5 TOPS)
پشتیبانی چارچوب از طریق Vitis AI زنجیره ابزار:
- TensorFlow Lite
- مدل‌های کمی‌شده PyTorch
کاربردهای معمول:
- تشخیص چهره/نقص دوربین هوشمند
- SLAM ربات متحرک و ناوبری بصری
- پردازش سیگنال دستگاه پزشکی (اولتراسوند، سی تی اسکن)

پشتیبانی توسعه و اکوسیستم

زنجیره ابزار رسمی Xilinx

مجموعه طراحی Vivado - طراحی سخت‌افزار و پیکربندی PL
پلتفرم نرم‌افزاری یکپارچه Vitis - توسعه برنامه ناهمگن
Vitis AI - بهینه‌سازی و استقرار مدل هوش مصنوعی
ابزارهای PetaLinux - توسعه لینوکس تعبیه شده

Xilinx Runtime (XRT) - زمان اجرای شتاب FPGA
Vitis HLS - سنتز سطح بالا برای شتاب الگوریتم
محیط توسعه SDSoC - طراحی سطح سیستم

پشتیبانی شخص ثالث

بردهای توسعه از Zhen Dian Zi، Enclustra و Avnet
پشتیبانی منبع باز (پروژه Yocto، Buildroot)
پشته‌های پروتکل صنعتی (OPC UA، Modbus، DDS)
راه‌حل‌های میان‌افزار (ROS 2، AUTOSAR)

خلاصه مزایای اصلی

عملکرد بلادرنگ

دو هسته R5 پاسخ در سطح میکروثانیه را برای وظایف کنترل صنعتی با قطعی در سطح سخت‌افزار تضمین می‌کنند.

شتاب انعطاف‌پذیر

PL از طریق پیاده‌سازی Vitis HLS یا RTL از شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری سفارشی پشتیبانی می‌کند.

ادغام بالا

راه‌حل تک تراشه‌ای، سیستم پردازش، واحد بلادرنگ و منطق قابل برنامه‌ریزی را ادغام می‌کند.

رابط‌های غنی

از 15+ استاندارد ارتباطات صنعتی و رابط‌های داده پرسرعت پشتیبانی می‌کند.

دسترسی به مستندات فنی

مستندات فنی کامل برای طراحی سیستم ضروری هستند:

برگه اطلاعات (DS890) - مشخصات الکتریکی و پین‌آوت
راهنمای مرجع فنی (UG1085) - جزئیات معماری
راهنمای طراحی PCB (UG933) - توصیه‌های چیدمان
صفحه گسترده تخمین توان - محاسبات حرارتی

موجود از وب سایت رسمی AMD Xilinx پس از ثبت نام.

بهترین قیمت را از EQGOO دریافت کنید!

10000 مدل موجود در انبار! فقط منتظر درخواست شما هستیم!