Mercury+ MP1核心板首发：当FPGA 遇见RISC-V®

合集关键词：Mercury+MP1；RISC-V®；PolarFire® SoC FPGA；低功耗；Microchip

写在前面：

RISC-V是一個基于精简指令集（RISC）原则的开源指令集架构（ISA）。与大多数指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。其设计使其适用于现代计算设备（如仓库规模云计算机、高端移动电话和微小嵌入式系统）。RISC-V ISA在架构上提供了一个自由的、可扩展的软件和硬件自由的新水平，为未来50年的计算设计和创新铺平了道路。

关于PolarFire® SoC FPGA系列

Microchip的PolarFire® SoC FPGA包括中端收发器、逻辑、数字信号处理（DSP）和随机存取存储器（RAM）资源的组合，由于其不受单粒子翻转（SEU）问题的影响，并且所有存储器都包含单次纠错双次错误检测（SECDED），因此是安全关键型应用的理想选择。它们实现了高度集成的设计，每瓦特功效比同类产品高出两倍。低功耗和发热少消除了主动冷却、风扇或散热片的成本和复杂性，能够支持那些要求发热少以及更高集成度、国防级安全性和可靠性的应用。

Mercury+ MP1

就在前不久的Mi-V 2022年全球峰会上Enclustra发布了其首款基于Microchip Polarfire®的系统级模块Mercury+ MP1，这款核心板采用了成熟的Enclustra Mercury+外形尺寸，并将RISC-V处理系统与非易失性FPGA结构结合在一起。

概述

Enclustra Mercury+ MP1系统级模块将Microchip的PolarFire® SoC系列器件与快速DDR4 ECC SDRAM、eMMC闪存、SPI闪存、双千兆以太网PHY、USB 2.0 PHY相结合。采用的芯片型号是Microchip MPFS250T 和 MPFS460T，为低功耗智能嵌入式视觉应用和汽车、工业自动化、通信、国防和物联网系统提供了更小的热排放，同时不损害功耗和性能。该系统级模块（SoM）在一个即插即用的平台上结合了低功耗的FPGA和高度安全的64位四核RISC-V CPU，从而形成一个完整而强大的嵌入式处理系统。

随着基于PolarFire® SoC的Mercury+ MP1系统级模块的发布，Enclustra现在可以提供基于三家不同公司的FPGA技术的系统级模块——AMD Xilinx (AMD 赛灵思), Intel（英特尔） 和Microchip（微芯）。凭借其庞大的产品组合，Enclustra能够为几乎所有的应用提供相匹配的系统级模块，并帮助用户缩短上市时间和降低总体拥有成本（TCO）。

益处

 一个完整而强大的嵌入式处理系统，结构紧凑，节省空间

 基于RISC-V ISA的确定性和一致性的实时应用平台

 大容量，高带宽内存，最高4 GB DDR4 SDRAM（MSS）和8 GB DDR4 SDRAM（FPGA）

 高带宽的数据传输：PCIe Gen2 x4，USB 2.0，大量的LVDS差分对提供高速数据I/O，集成成本低

 高效率的DC/DC整流器和SoC器件，极低功耗

 支持Linux嵌入式操作系统

特征

 Microchip PolarFire® SoC

 四个64-bit RV64GC四核应用处理器

 64-bit RV64IMAC监控处理器内核

 28nm非易失性FPGA架构

 最高4 GB DDR4 ECC SDRAM（MSS）

 最高8 GB DDR4 SDRAM（FPGA）

 64 MB QSPI flash（MSS）

 64 MB SPI flash（FPGA）

 16 GB eMMC flash

 最高20个MGT，最大速度12.7 Gbit/sec

 支持PCIe Gen2 ×4

 2 × Gigabit Ethernet（SGMII接口位于MSS端）

 USB 2.0 OTG

 最高461,000 LUT4-eq

 295个用户I/O

 9个MSS I/O

 最高206个GPIO（最高3.3 V）

 最高100个MGT信号（时钟和数据）

 5-13.2 V单电源供电

 身材小巧（74 × 54 mm）

产品图

水星MP1（上视图）

水星MP1（底视图）

水星MP1结构框图

目标应用

 嵌入式计算

 数据采集

 高速通讯

 驱动/运动控制

 数字信号处理

 图像处理

瑞苏盈科(Enclustra)是FPGA领域全球一流的公司之一， 2004年成立于瑞士并成为Xilinx官方合作伙伴，同时是Intel FPGA金牌方案商、Microchip官方方案商，提供FPGA核心板/开发板、FPGA IP核、全栈设计服务，目前有来自19个国家的员工在全球70+国家服务1600+客户。2019年正式进入中国市场，成立全资子公司瑞苏盈科（深圳）科技有限公司，成立之初便建立本土工程师团队，为中国客户带来更好的本土化支持与服务。