Z2PCBA@gmail.com +66-897725026
ZYNQ
Sunday September 3rd, 2017
0

พอดีไปเห็นทาง Avnet ได้ออกบอร์ด MINIZED ออกมาในราคาย่อมเยาว์ ก็เลยเอามาเขียนซะหน่อยว่ามันเป็นอย่างไร

Zynq คืออะไร

ZYNQ เป็น System on Chip ตัวหนึ่งของค่าย Xilinx โดยที่ SOC ตัวนี้นั้นจะมีการรวม FPGA เข้าไปร่วมกับ Hard Core Processors ในตัวด้วย ซึ่งทำให้ SOC ตัวนี้สามารถใช้ข้อดีต่างๆของ FPGA และ Hard Core Processors ได้ โดย SOC ตัวนี้จะใช้ CPU core ARM Cortex-A9 เป็น Processing System (PS)

 
รูปสถาปัตยกรรมของ Zynq-7000

SOC คืออะไร

SOC ย่อมาจาก System on Chip ซึ่งก็คือ chip ที่มีการรวม chip อุปกรณ์ต่างๆเข้าไว้ด้วยกันเป็น chip เดียว จินตนาการง่ายๆก็คือ เมื่อก่อน chip ต่างๆจะแบ่งการทำงานกัน ตัวนี้จัดการภาพ ส่วนอีกตัวเป็น CPU แต่เมื่อเป็น SOC จะเป็นการรวมจัดการภาพ, CPU และอื่นๆมารวมเป็น chip เดียว เช่น chip บนบอร์ด มือถือต่างๆนั่นเอง

 
PS ต่างจาก Softcore อย่างไร

ถ้าได้อ่านบทความที่แล้วจะรู้ว่า FPGA นั้นสามารถเขียนให้มันมาสร้าง Micro Processor ได้ เมื่อเราสร้างเองได้ ทำไมเรายังต้องไปใช้ PS ล่ะ ซึ่งในที่นี้ เราจะแยกหัวข้อออกมาอธิบายกัน

ข้อดี

  1. Speed: PS นั้นเป็นการออกแบบมาเฉพาะอยู่แล้ว ดังนั้น มันเลยสามารถทำงานที่ความถี่ clock ที่มากกว่า FPGA ได้ อันนี้เป็นจุดเด่น ซึ่งทำให้ใช้งานบาง Application ที่ต้องการ speed สูงๆได้
  2. Power: ถ้ายังจำได้ บทความที่แล้วจะบอกว่า Power Consumption ของ FPGA นั้นจะกินมากกว่า CPU ซึ่งการที่เราใช้ PS ก็สามารถประหยัดพลังงานได้นั่นเอง
  3. Stable: ในการออกแบบ Softcore ใน FPGA นั้น บางครั้ง code เหมือนเดิมก็อาจจะไม่สามารถทำงานได้ก็ได้ เนื่องมาจากผลของ timing นั่นเอง แต่ PS นั้นได้ออกแบบมาแล้ว ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ จึงทำให้ไม่ว่าทำอย่างไร PS ก็จะเหมือนเดิมนั่นเอง
  4. Time: ข้อดีอีกอย่างของ PS ที่โดน fix แล้วนั้น ก็คือช่วยลดการ develop นั่นเอง ถ้าเป็น Softcore เราก็ต้องมานั่งตรวจสอบอีกว่ามีผิดพลาดอะไรหรือเปล่า
  5. Size: ในบาง application นั้นต้องการ speed สูง เมื่อ FPGA ไม่สามารถทำได้ ก็จะไปใช้ CPU อีกตัวมาช่วยแล้วทำการ interface กับ FPGA อีกทีนึง ซึ่ง application นี้ถ้าเราใช้ SOC ก็จะเป็นการลดขนาดของบอร์ดและอุปกรณ์นั่นเอง

ข้อเสีย

  1. Flexible: ถ้าเป็น PS นั้น เราจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงมันได้อย่างอิสระเท่ากับ FPGA แต่ Zynq นั้นก็ยังมีส่วนของ FPGA ด้วยซึ่งทำให้ Flexible ได้ในระดับนึง
  2. Multiple Cores: ขณะนี้ PS รองรับแค่ 2 core เท่านั้น
    ซึ่งเมื่อพิจาณาแล้วก็จะเห็นได้ว่า SOC ที่มี FPGA และ Hard Core Processors จะเป็นการรวมเอาข้อดีของทั้งสองอย่างเข้ามาไว้ด้วยกัน และช่วยลดข้อเสียของทั้งสองด้วย

Zynq Development Board

ส่วนนี้จะเป็น list รายชื่อ Low Cost Zynq Development Board คร่าวๆ ที่ผู้เขียนรู้จักมาเปรียบเทียบกันว่าอันไหนราคาเท่าไหร่ และมีส่วนประกอปอย่างไรบ้าง ส่วนรายละเอียดนั้นก็ไปหาดูเอาเองนะครับ

ซึ่ง MINIZED นั้น ถ้าดูแล้วจุดเด่นของบอร์ดก็คือมี WIFI Module, Motion, EMMC ในตัวเลย โดยที่มีขนาดเล็ก ซึ่งถ้าซื้อไปทำพวก IOT เลยน่าจะโอเค แต่ถ้าจะซื้อเป็น Development Board แล้วล่ะก็ ผู้เขียนไม่ค่อยชอบเท่าไหร่ เนื่องจากไม่มี Ethernet ให้ และถ้าเทียบราคาและความสามารถ บอร์ดอื่นจะมีมากกว่า