ARM + FPGA架構有何種優勢
近年來，隨著中國新基建、中國製造2025的持續推進，單ARM處理器越來越難滿足工業現場的功能要求，特別是能源電力、工業控制、智慧醫療等行業通常需要ARM + FPGA架構的處理器平臺來實現特定的功能，例如多路/高速AD採集、多路網口、多路串列埠、多路/高速並行DI/DO、高速資料並行處理等。
到底ARM + FPGA架構有什麼優勢？
ARM：介面資源豐富、功耗低，擅長多媒體顯示、邏輯控制等。
FPGA：擅長多通道或高速AD採集、介面擴充、高速訊號傳輸、高速資料並行處理等。
因此，ARM + FPGA架構能帶來效能、功耗等綜合比較優勢，ARM與FPGA既可各司其職，各自發揮原本架構的獨特優勢，亦可相互協作處理更復雜的問題。
為何需要ARM + FPGA高速通訊
在工業應用場景，一般FPGA作為資料採集前端，常常有大量的資料需要傳輸給ARM進行處理。如能源電力，會用FPGA作為高速AD或多通道AD採集，然後將產生的大量資料傳輸給ARM做AD資料儲存和處理；又如智慧醫療，FPGA需將採集和處理的高畫質影片資料傳輸至ARM，讓ARM對高速影片資料進行影片顯示、編碼或儲存。因此，“ARM + FPGA高速通訊”是“ARM + FPGA架構”專案成功的關鍵因素。
創龍科技為滿足能源電力、智慧醫療、軌道交通等行業日益增長的國產化需求，率先推出國產化率100%的RK3568J工業核心板，並提供基於RK3568J與FPGA的高速通訊案例。
RK3568J + FPGA高速通訊案例
下文將為大家介紹基於瑞芯微RK3568J（硬體平臺：創龍科技TL3568-EVM評估板）與Xilinx Artix-7（硬體平臺：創龍科技TLA7-EVM評估板）的PCIe高速通訊案例。
ARM端基於PCIe匯流排對FPGA BRAM進行讀寫測試。應用程式透過ioctl函式傳送命令開啟DMA傳輸資料後，等待驅動上報input事件；當應用層接收到input事件，說明DMA傳輸資料完成。
硬體搭建方面，使用M.2 Key M轉PCI-E 4X延長線將TL3568-EVM評估板的M.2 PCIe NVMe介面與創龍科技TLA7-EVM評估板的PCIe介面連線，並將TLA7-EVM評估板透過TL-DLC10下載器連線至PC機，硬體連線如下圖所示。
按照創龍科技提供的案例使用者手冊進行操作，我們得出ARM與FPGA基於PCIe通訊的實測資料，如下圖所示。實測寫操作的DMA傳輸速率為780.77MB/s，讀操作的DMA傳輸速率為563.06MB/s。
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