インテル® Arria® 10 SoC デバイスでサポートされているフラッシュデバイス

概要

インテル® Arria® 10 SoC は、ブートソースとしておよび大容量データストレージとして、以下のフラッシュデバイスをサポートします。

• Quad serial peripheral interface (QSPI) フラッシュ
• NANDフラッシュ
• セキュア・デジタル (SD)、セキュア・デジタル・ハイ・キャパシティ (SDHC)、セキュア・デジタル・エクステンデッド・キャパシティ (SDXC)、マルチメディアカード (MMC)、またはエクステンデッド MMC (eMMC) フラッシュ。

SoC に組み込むフラッシュデバイスを選択する際、次の点を検討することが重要です。

• このデバイスはインテル® FPGA デバイス BootROM で動作しますか？
• ハード・プロセッサー・システム (HPS) は、BootROM でサポートされているフラッシュデバイスからのみ起動できます。
• このデバイスは U-Boot や Linux* などのソフトウェアでの動作確認がされており、サポートされていますか？
• サポートされているデバイス向けに、インテルは U-Boot および Linux ソフトウェアを提供します。そのほかのデバイスでは、ユーザーがソフトウェアを開発する必要があります。
• このデバイスは、HPS フラッシュ・プログラマーでサポートされていますか？
• HPS フラッシュ・プログラマーは、JTAG 接続を使用してフラッシュへの書き込みが可能です。これは、初期プリローダーまたはブートローダー画像のプログラミングを主な目的としています。
• デバイスが HPS プログラマーでサポートされていない場合、HPS を使用してフラッシュをプログラムするなど、他のフラッシュ・プログラミング方法が利用できるかも知れません。例えば、U-Boot のフラッシュ・プログラミング機能が使用できます。

上記の基準に基づいて、フラッシュデバイスは以下のカテゴリーに分類されます。

• インテルのテスト済みでサポートされているフラッシュデバイス - これらのデバイスは上記の基準を満たしています。これらのデバイスは、インテル® FPGA ツールによる回帰テストを受けており、その使用はインテル® FPGA テクニカルサポートで完全にサポートされています。
• 動作確認済みフラッシュデバイス - これらのデバイスは、インテル® FPGA ツールで明示的にサポートされていませんが、SoCs と動作することが確認されています。これらのデバイスの多くは代替プログラミング方法として U-Boot を使用してプログラムされていますが、特定のデバイスとのコンフィグレーションを行うために、ユーザーは U-Boot のソースを変更する必要があるかも知れません。
• 互換性のないフラッシュデバイス - これらのデバイスは、Soc で動作しません。

以下のセクションでは、インテル® Arria® 10 SoC 向けのさまざまなフラッシュデバイスのサポートレベルを示します。

QSPI フラッシュデバイス

Quad SPI フラッシュデバイスには、以下のような利点があります。

• 信頼性: セクター当たり 100,000 回以上の消去サイクルと、20 年以上のデータ保持期間を標準的にサポートします。その結果、エラー訂正や不良ブロックの管理は不要になり、管理が簡素化されます。
• 少ないピン数要件: Quad SPI フラッシュデバイスは、通常 6 本のピンを必要としますが、最小 4 本のピンで使用することが可能です。
• 広い帯域幅

Quad SPI フラッシュデバイスは、通常、他のフラッシュデバイスよりもストレージ容量が小さくなります。そのため、ブートソースとして使用されることがほとんどで、マスストレージとしては使用されません。

最大 4 つの Quad SPI フラッシュ・チップ・セレクトを、インテル® Arria® 10 SoC で使用できます。デバイスは、ゼロ個のチップ・セレクトが接続された Quad SPI フラッシュからブートされます。

現在、テスト済みでサポートされているデバイスのリストは、以下の通りです。デバイスリストは、HPS QSPI コントローラにのみ適用され、FPGA コンフィグレーションには適用されない点にご注意ください。

NAND フラッシュデバイス

NAND フラッシュデバイスの主なメリットは、大容量のストレージです。

NAND フラッシュデバイスには、以下のようなデメリットがあります。

• 高いピン数要件 (最低 15 ピンが必要)
• Quad SPI フラッシュに比べ個々のビットの信頼性が低く、エラー訂正や不良ブロックの管理が必要なため、管理が困難
• Quad SPI フラッシュと比較して最大帯域幅が低い

NAND フラッシュデバイスは、通常、大容量のデータストレージに使用されますが、ブートソースとしても使用できます。

インテル® Arria® 10 SoC と一緒に使用される NAND フラッシュデバイスは、少なくとも以下の要件を満たす必要があります。

• ONFI 1.0 互換性
• ブートデバイス向け x8 インターフェイス、一般的なデータストレージ向け x16 サポート
• シングルレベル・セル (SLC) またはマルチレベル・セル (MLC)
• 1 つの ce# および rb# ピンペアのみが、ブートソースで利用可能です。最大で 3 つの追加ペアが大容量ストレージに利用できます。
• ページサイズ: 512 バイト、2KB、4KB、または 8KB
• ブロックごとのページ: 32、64、128、256、384、または 512
• エラー訂正コード (ECC) のセクターサイズは、512 バイト (4、8、または 16 ビット訂正の場合) または 1,024 バイト (24 ビット訂正の場合) にプログラム可能です。

現在、テスト済みでサポートされているデバイスのリストは、以下の通りです。

SDHC/SDXC/MMC/eMMC フラッシュデバイス

SD / SDHC / SDXC / MMC カードには以下のようなメリットがあります。

• 大容量ストレージ
• 内部エラー訂正、不良ブロック管理、およびウェア・レベリング
• 低コスト

SD / SDHC / SDXC / MMC のデメリットとしては、以下のようなものが挙げられます。

• 一般的に Quad SPI より信頼性が劣る (ただし、より信頼性の高い産業用バージョンが利用可能)
• ソケットが必要なため、機械的に脆弱になります

eMMC フラッシュデバイスには、SD / SDHC / SDXC / MMC フラッシュデバイスに比べて、以下のような強みがあります。

• 信頼性が向上
• 小型で取り外しができない (はんだ付けされた) パッケージ

SD / SDHC / SDXC / MMC / eMMC フラッシュデバイスは厳格な規格に準拠しており、比較的シンプルで統一されたインターフェイスが公開されています。このため、サポートされている各デバイスで完全な検証を行う必要はありません。サポートされている規格に準拠しているすべてのデバイスが機能します。

インテル® Arria® 10 SoC は、以下のデバイスと互換性があります。

• SD / SDHC / SDXC (eSD を含む) - バージョン 3.0 準拠
• MMC - バージョン 4.41 準拠
• eMMC - バージョン 4.5 準拠

関連リンク

• デバイス・コンフィグレーション - サポートセンター
• コンフィグレーション・サポート・センター
• コンフィグレーション機能
• プロトコル経由コンフィグレーション
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