บอร์ดพัฒนา Topaz Tz170b FPGA พร้อมคอนโทรลเลอร์ LPDDR4, รองรับ MIPI D-PHY สูงสุด 2 Gbps ต่อเลน

บอร์ดพัฒนา Topaz Tz170b FPGA จาก Efinix เป็นแพลตฟอร์ม FPGA evaluation ขนาดเล็กกะทัดรัดที่ออกแบบมาโดยใช้ชิป Efinix Tz170 FPGA ซึ่งพัฒนาขึ้นบนเทคโนโลยี Quantum fabric ขนาด 16 นาโนเมตร ที่เน้นความหนาแน่นสูงและการใช้พลังงานต่ำ, ตัว FPGA มาในแพ็คเกจ FineLine BGA แบบ 484 ขา ที่มีขนาดเล็ก

ทางบริษัทระบุว่าบอร์ดนี้รองรับ MIPI D-PHY ระดับฮาร์ดแวร์ ด้วยอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 2 Gbps ต่อเลน พร้อมกับ คอนโทรลเลอร์หน่วยความจำ LPDDR4 แบบฮาร์ดแวร์ ซึ่งเหมาะสำหรับระบบสมองกลฝังตัวความเร็วสูง (high-speed embedded systems), การประมวลผลภาพ (vision processing) และการออกแบบ SoC แบบกำหนดเอง (custom SoC), บอร์ดยังมาพร้อมกับหน่วยความจำ LPDDR4 ขนาด 256 Mbit, หน่วยความจำ SPI NOR แบบ dual, และ ขั้วต่อความเร็วสูง QSE สำหรับเชื่อมต่อกับ daughter card ของ Efinix หรือออกแบบเองได้ นอกจากนี้ยังมีคอนเนกเตอร์ FMC แบบ low-pin-count, ช่องเสียบ microSD, LED สำหรับผู้ใช้งาน, และ ปุ่มกด, ตัวเลือกความถี่นาฬิกามีให้เลือกทั้ง 33.33 MHz, 50 MHz, และ 74.25 MHz พร้อมวงจรจ่ายไฟแบบเรกูเลตครบชุดบนบอร์ด เพื่อให้การทำงานมีความเสถียร คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้บอร์ด Topaz Tz170b เหมาะสำหรับงาน Edge AI), Machine vision), ระบบอัตโนมัติในโรงงาน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่ต้องการขนาดเล็ก, อินเทอร์เฟซความเร็วสูง และ I/O ที่ยืดหยุ่น

สเปคของ Topaz Tz170b :

FPGA – ชิป Efinix Tz170J484 FPGA ในแพ็คเกจ FineLine BGA แบบ 484 ขา
- ใช้เทคโนโลยี Quantum fabric ขนาด 16nm จาก Efinix
- อินเทอร์เฟซ MIPI D-PHY แบบฮาร์ดแวร์ (ความเร็วสูงสุด 2 Gbps ต่อเลน)
- คอนโทรลเลอร์หน่วยความจำ LPDDR4 แบบฮาร์ดแวร์
หน่วยความจำ – LPDDR4 SDRAM ขนาด 256 Mbit x32-bit (รองรับความเร็วสูงสุด 1.6 Gbps DDR)
ที่เก็บข้อมูล
- 2x SPI NOR flash ขนาด 256 Mbit
- ช่องใส่ MicroSD card
อินเทอร์เฟซความเร็วสูง (High-speed I/O)
- 4x คอนเนกเตอร์ QSE สำหรับ MIPI, LVDS และ GPIO
- คอนเนกเตอร์ FPGA Mezzanine Card (FMC) แบบ low pin count (LPC) connector
สัญญาณนาฬิกา (Clock options) – ออสซิลเลเตอร์ 33.33 MHz, 50 MHz และ 74.25 MHz
USB – พอร์ต USB Type-C สำหรับ configuration
การดีบัก – JTAG header
อื่น ๆ
- 6x user LEDs
- 2x สวิตช์กด
- ไฟ LED แสดงสถานะ Power Good
- ไฟ LED แสดงสถานะ FPGA configuration
แหล่งจ่ายไฟ
- 12V DC input (ผ่าน barrel jack)
- วงจรแปลงแรงดันไฟฟ้า(regulators) บนบอร์ด – 0.62V, 0.85V, 0.95V, 1.1V, 1.2V, 1.8V, 3.3V, 5.0V
ขนาดบอร์ด – ไม่ระบุ

ขณะเขียนสเปกของบอร์ด พบว่าส่วนของหน่วยความจำอาจเข้าใจได้ยาก จึงขอสรุปแบบเข้าใจง่ายคือ บอร์ดพัฒนานี้มาพร้อมกับชิปหน่วยความจำ LPDDR4 ขนาด 256 Mbit (32 MB) โดยใช้บัสข้อมูลขนาด 32 บิต ช่วยให้สามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วถึง 1.6 Gbps ต่อเส้นข้อมูล นอกจากนี้ยังมี หน่วยความจำแฟลช SPI NOR ขนาด 256 Mbit จำนวน 2 ตัว สำหรับเก็บเฟิร์มแวร์และไฟล์ bitstream แบบไม่ลบหายเมื่อปิดเครื่อง (non-volatile storage), คอนเนกเตอร์ QSE บนบอร์ดใช้สำหรับขยายการเชื่อมต่อหรือใช้งานอินเทอร์เฟซต่าง ๆ เช่น MIPI, LVDS, และ GPIO

ในส่วนของซอฟต์แวร์ J484 Development Kit มาพร้อมกับการสนับสนุนเต็มรูปแบบผ่านชุดซอฟต์แวร์ Efinity Software Suite ซึ่งสามารถใช้งานได้ ฟรีเป็นระยะเวลา 1 ปี พร้อมบอร์ด โดย Efinity เป็นเครื่องมือพัฒนา FPGA แบบครบวงจร ตั้งแต่ขั้นตอน ออกแบบ RTL, สังเคราะห์ (synthesis), จัดวางและจัดสาย (place-and-route), จำลองการทำงาน (simulation), ดีบัก, ไปจนถึง วิเคราะห์เวลา (timing analysis) ผู้ใช้งานยังสามารถ ขอต่ออายุซอฟต์แวร์ฟรีเพิ่มอีก 1 ปี ได้ด้วย โดยซอฟต์แวร์นี้รองรับการพัฒนา ลอจิกเฉพาะทาง (custom logic) และ ระบบ SoC แบบกำหนดเอง (custom SoC implementation) พร้อมทั้งมีเครื่องมือที่ออกแบบมาสำหรับใช้งานกับอินเทอร์เฟซของ Topaz FPGA, สามารถดูรายละเอียดเกี่ยวกับซอฟต์แวร์เพิ่มเติมได้ที่หน้าผลิตภัณฑ์ Efinity

ก่อนหน้านี้เราเคยเขียนบทความเกี่ยวกับบอร์ดพัฒนา FPGA หลากหลายรุ่น เช่น TinyBeast FPGA ที่เพิ่งเปิดตัวเมื่อไม่นานมานี้ โดยใช้ FPGA Microchip PolarFire MPF100T หรือ MPF300T นอกจากนี้ยังมี ตระกูล FPGA MachXO5D-NX จาก Lattice Semiconductor ที่ผสานรวม Root of Trust (RoT) แบบฮาร์ดแวร์ เข้ากับ FPGA พลังงานต่ำ และเรายังกล่าวถึง TE0950-03-EGBE21A FPGA evaluation board ที่ใช้ SoC FPGA AMD Versal AI Edge XCVE2302-1LSESFVA784 สำหรับงาน Edge AI

บอร์ด Topaz Tz170b FPGA devkitสามารถสั่งซื้อได้จาก DigiKey ในราคา $400 (~13,000฿) สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่หน้าผลิตภัณฑ์ของบริษัท

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Topaz Tz170b FPGA devkit features hardened LPDDR4 controller, hardened MIPI D-PHY up to 2 Gbps per lane