Dispositivos Flash suportados para o dispositivo SoC Intel® Arria® 10

Visão geral

Os SoCs Intel Arria 10 suportam os seguintes dispositivos flash, tanto como uma fonte de inicialização quanto para armazenamento de dados em massa:

• Flash com interface periférica serial (QSPI) quad
• Flash NAND
• Digital (SD), Capacidade digital segura de alta capacidade (SDHC), capacidade estendida digital segura (SDXC), MultiMediaCard (MMC) ou flash de MMC estendido (eMMC)

Ao escolher um dispositivo flash para incorporar aos SoCs, é importante considerar o seguinte:

• O dispositivo funcionará com o dispositivo Intel® FPGA bootROM?
• O sistema de processador rígido (HPS) só pode inicializar a partir de dispositivos flash suportados no BootROM.
• O dispositivo é verificado para funcionar e suportado por software, como U-Boot e Linux*?
• Para os dispositivos suportados, a Intel fornece o software U-Boot e Linux. Para outros dispositivos, este software deve ser desenvolvido pelo usuário.
• O dispositivo é suportado pelo HPS Flash Programmer?
• O HPS Flash Programmer permite que a gravação flash seja flash usando uma conexão JTAG. Isso é destinado principalmente para programar a imagem inicial do pré-carregador ou do bootloader.
• Se o dispositivo não for suportado pelo Programador HPS, outros métodos de programação flash podem ser usados, como usar o HPS para programar flash. Por exemplo, os recursos de programação flash do U-Boot podem ser usados.

De acordo com os critérios acima, as seguintes categorias de dispositivos flash são identificadas:

• Dispositivos Flash testados e suportados pela Intel ® — esses dispositivos atendem aos critérios listados acima. Esses dispositivos são testados com Intel FPGA ferramentas, e seu uso é totalmente compatível com Intel FPGA suporte técnico.
• Known to Work Flash Devices (Dispositivos Flash de trabalho) - Esses dispositivos não são suportados explicitamente nas ferramentas Intel FPGA, mas são conhecidos por trabalhar com SoCs. Muitos desses dispositivos são programados usando o U-Boot como um método de programação alternativo, mas alterações na origem da U-Boot podem ter que ser feitas pelos usuários para configurar um dispositivo específico.
• Dispositivos Flash incompatíveis — esses dispositivos não funcionarão em SoCs.

As seções a seguir apresentam o nível de suporte para vários dispositivos flash para Intel Arria 10 SoCs.

Dispositivos Flash QSPI

Os dispositivos de flash SPI quad têm as seguintes vantagens:

• Confiabilidade: normalmente suportam um mínimo de 100.000 ciclos de apagamento por setor e um mínimo de 20 anos de retenção de dados. Como resultado, são mais simples para administrar o gerenciamento, sem a necessidade de correção de erros e má gestão de blocos.
• Baixa contagem de pinos: um dispositivo de flash SPI quádruplo requer normalmente seis pinos, mas pode ser usado com apenas quatro pinos.
• Alta largura de banda

Normalmente, um dispositivo de flash SPI quad tem uma capacidade de armazenamento menor do que outros dispositivos flash. Eles são, portanto, usados principalmente como fonte de inicialização e não para armazenamento em massa.

Até quatro seleções de chip flash SPI quad podem ser usadas com Intel Arria 10 SoCs. O dispositivo inicializará a partir de um flash SPI quad conectado ao chip select zero.

A lista atual de dispositivos testados e suportados é apresentada abaixo. Observe que a lista de dispositivos se aplica apenas ao controlador HPS QSPI e não se aplica à configuração FPGA.

Dispositivos Flash NAND

A principal vantagem dos dispositivos flash NAND é uma grande capacidade de armazenamento.

As desvantagens dos dispositivos flash NAND incluem:

• Um requisito de alta contagem de pinos (no mínimo 15 pinos são necessários)
• Mais difícil de gerenciar, pois a confiabilidade de bits individuais é menor em comparação com a flash SPI quad, correção de erros e gerenciamento de blocos inválido
• Menor largura de banda máxima em comparação com dispositivos flash SPI quad

Os dispositivos flash NAND são normalmente usados para armazenamento de dados em massa, mas também podem ser usados como uma fonte de inicialização.

Os dispositivos flash NAND a serem usados com o SoC Intel Arria 10 devem satisfazer pelo menos os seguintes requisitos:

• Compatibilidade com ONFI 1.0
• Interface x8 para dispositivos de inicialização, x16 suportada para armazenamento geral de dados
• Célula de nível único (SLC) ou célula de vários níveis (MLC)
• Apenas um par de pinos ce# e rb# está disponível para a fonte de inicialização. Estão disponíveis até três pares adicionais para armazenamento em massa.
• Tamanho da página: 512 bytes, 2 KB, 4 KB ou 8 KB
• Páginas por bloco: 32, 64, 128, 256, 384 ou 512
• O tamanho do setor do código de correção de erros (ECC) pode ser programado para 512 bytes (para correção de 4, 8 ou 16 bits) ou 1.024 bytes (para correção de 24 bits)

A lista atual de dispositivos testados e suportados é apresentada abaixo:

Dispositivos flash SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC

As placas SD/SDHC/SDXC/MMC têm as seguintes vantagens:

• Grandes capacidades de armazenamento
• Correção interna de erros, má gestão de blocos e nivelamento de desgaste
• Barato

Algumas das desvantagens de SD/SDHC/SDXC/MMC são:

• Normalmente menos confiável que o SPI quad (embora versões industriais de maior confiabilidade estejam disponíveis)
• Eles precisam de um soquete, o que os torna mais vulneráveis mecanicamente

Os dispositivos flash eMMC têm as seguintes vantagens em relação aos dispositivos flash SD/SDHC/SDXC/MMC:

• Mais confiabilidade
• Pacote menor, não removível (soldado)

Os dispositivos flash SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC estão em conformidade com um padrão rigoroso, que expõe uma interface relativamente simples e uniforme. Devido a isso, não é necessário realizar a validação completa com cada dispositivo suportado. Qualquer dispositivo em conformidade com os padrões suportados funcionará.

Intel Arria 10 SoCs são compatíveis com os seguintes dispositivos:

• SD/SDHC/SDXC (incluindo eSD) — compatível com a versão 3.0
• MMC - compatível com a versão 4.41
• eMMC - compatível com a versão 4.5

Links relacionados

• Configuração do dispositivo — Centro de suporte
• Centro de suporte de configuração
• Recursos de configuração
• Configuração via protocolo
• Recursos de suporte Intel® FPGA