【米尔FZ3深度学习计算卡】ZYNQ UltraScale+ MPSoc FPGA架构入门1

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这次试用的FZ3 深度学习计算卡是深圳市米尔科技有限公司推出的一款以 Xilinx XCZU3EG-SFVC784 作为核心的嵌入式智能 AI 开发平台。采用了 Xilinx 最新的基于 16nm 工艺的 Xilinx ZynqUltraScale+ MPSoC 平台，集成了四核 Cortex™-A53 处理器，双核 Cortex™-R5 实时处理 单元以及 Mali-400 MP2 图形处理单元及 16nm FinFET+可编程逻辑相结合的异构处理系统，具有高性能，低功耗，高扩展等特性，能在工业设计中满足各种需要。
Xilin的FPGA芯片主要分为两大类FPGA和SOC系列，FPGA产品就是我们以前比较熟悉的Spartan、Artix、Kintex和Virtex系列的产品，是纯逻辑产品，有不同的逻辑规模、速度等级和制程。SOC就是将FPGA和处理器单元以及常见处理器外设封装在一起，试图以单芯片解决整个控制部分的设计，Xilinx冠之以ZYNQ的名字。比较常见的ZYNQ-7000系列，便宜、够用，灵活性大，很多工业场合都会使用。
Zynq® UltraScale+™ MPSoC 器件不仅提供 64 位处理器可扩展性，同时还将实时控制与软硬件引擎相结合，支持图形、视频、波形与数据包处理。置于包含通用实时处理器和可编程逻辑的平台上，三个不同变体包括双应用处理器 (CG) 器件、四核应用处理器和 GPU (EG) 器件、以及视频编解码器 (EV) 器件， 为 5G 无线、下一代 ADAS 和工业物联网创造了无限可能性。
MPSoC系列芯片名字实在太长了orz，刚上来完全一头雾水，好在在看了zynq-ultrascale-plus-product-selection-guide之后了解了Xilinx是如何对其进行命名的，XC是Xilinx Commercial的缩写，这个不太重要，zu规定了是基于Zynq UltraScale+架构的芯片，而EG又规定了芯片的种类以及其适用范围。而后面SFVC784则是芯片封装的种类。

Zynq® UltraScale+™ MPSoC家族总之可以分为三部分，CG,EG和EV，每个类型的器件又有不同的使用场景，如下图所示。



可以看到EG器件具有图形处理单元，所以对于边缘目标检测，视频的一些处理等十分适合

以上是官网上的介绍很直观的区别了这三类元件

这是EG设备的一些内部具体的数据~~~不过我看着好晕乎orz没太搞懂都是啥，慢慢来吧
一共有784个pin脚，其中PS占用 214 个，HD IO  96个，HP IO  156个，PS-GTR 4对共 8个


这张图描述的也是一样的



SFVC784 Package—XCZU2CG, XCZU2EG, XCZU3CG, XCZU3EG, XAZU2EG, and XAZU3EG I/O Bank Diagram


SFVC784 Package—XCZU2CG, XCZU2EG, XCZU3CG, XCZU3EG, XAZU2EG, and XAZU3EG Power, Dedicated, and Multi-function Pin Diagram这是EG系列的内部结构图

这张图看起来就很直观了，整颗芯片延续着Zynq架构的特色，分为PS(Processing System)和PL(Programmable Logic),就是处理器部分和逻辑部分。处理器部分比较复杂，除了各种Arm核之外，还有GPU、DDR控制器，当然也集成了我们常见的外设DMA、Watch Dog和各种各种常见的高速接口。PL部分就相对简单，主要是处理计算、高速连接和IO。PS 和MPU微处理器单元一样，该有的都有，比如四核arm  a53 核心，arm  mali-400 MP2 GPU，双核arm  R5实时处理器，系统安全管理等单元，和一些外设接口，比如高速接口DP1.2a，usb3.0，sata3.1 ，PCIe，PS-GTR，通用类接口千兆网口，usb2.0接口，can接口，uart，spi接口，QSPI，nand，SD/eMMC。
MPSoc芯片的结构很复杂，引脚多到爆炸orz，还是感谢同样参与评测的robe.zhang大佬先有对引脚进行剖析，借鉴参考了他的分析后我也有了大致的理解，之后为了把引脚搞清楚我还会再写一篇关于引脚的文章。