Cyclone® V SoC および Arria® V SoC 向けのサポートされているフラッシュデバイス

概要

Cyclone® V SoC および Arria® V 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のために、次のフラッシュデバイスをサポートしています。

  • クアッド・シリアル・ペリフェラル・インターフェイス (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)、またはエンベデッド 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。
  • このデバイスはプリローダ―、U-Boot、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については、インテル® FPGA は、プリロード、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。

  • インテルのテストおよびサポート済み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 Cyclone® V SoC および Arria® V SoC とは動作しません。

以下のセクションでは、Cyclone® V SoC および Arria® V 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。

Quad SPI 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。
  • 低ピン数要件: Quad SPI フラッシュデバイスは通常 6 つのピンが必要ですが、 わずか 4 つのピンでも使用できます。
  • 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ストレージ容量が小さめです。そのため、ほとんどが大容量ストレージではなく、ブートソースとして使用されています。

最大 4 つの Quad SPI フラッシュ・チップ・セレクトが、Cyclone® V SoC および Arria® V 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。このデバイスリストは、HPS Quad SPI コントローラーにのみ適用され、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。

パーツナンバー

メーカー

容量

電圧

サポートカテゴリー

N25Q512A83GSF40F

Micron

512Mb

3.3 V

インテルがテストおよびサポート済み

Cyclone® V SoC 開発キットで利用可能

N25Q00AA13GSF40F

Micron

1Gb

3.3 V

動作確認済み

MT25QL01GBBB8ESF-0SIT

Micron

1Gb

3.3 V

動作確認済み

MT25QL512ABA8ESF-0SIT

Micron

512Mb

3.3 V

動作確認済み

MT25QL512ABB8ESF-0SIT

Micron

512Mb

3.3 V

動作確認済み

MT25QL256ABA8ESF-0SIT

Micron

256Mb

3.3 V

動作確認済み

MT25QU256ABA8ESF-0SIT

Micron

256Mb

1.8 V

動作確認済み

N25Q128A13ESF40F

Micron

128Mb

3.3 V

動作確認済み

MT25QL128ABA8ESF-0SIT

Micron

128Mb

3.3 V

動作確認済み

MT25QU128ABA8ESF-0SIT

Micron

128Mb

1.8 V

動作確認済み

MX25L12833FMI-10G

Macronix

128Mb

3.3 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。フラッシュに使用される U-Boot。

MX25L25645GMI-08G

Macronix

256Mb

3.3 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。

MX25L25635FMI-10G

Macronix

256Mb

3.3 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。

MX25L51245GMI-08G

Macronix

512Mb

3.3 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。フラッシュに使用される U-Boot。

MX66L51235FMI-10G

Macronix

512Mb

3.3 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。フラッシュに使用される U-Boot。

MX66U51235FMI-10G
(製造中止、代わりに MX25U51245GMI00 を使用してください)

Macronix

512Mb

1.8 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。

MX25U51245GMI00

Macronix

512Mb

1.8 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。

MX25U51245GXDI00

Macronix

512Mb

1.8 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。

MX66L1G45GMI-10G

Macronix

1Gb

3.3 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。

MX66U2G45GXR100

Macronix

2Gb

1.8 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。フラッシュに使用される U-Boot。

S25FL128SAGMFI00

Cypress

128Mb

3.3 V

動作確認済み

S25FL256SAGMFI00

Cypress

256Mb

3.3 V

動作確認済み

S25FL512SAGMFI01

Cypress

512Mb

3.3 V

動作確認済み

S25FL512SAGMFIG11

Cypress

512Mb

3.3 V

インテルがテストおよびサポート済み

S70FL01GSAGMFI011

Cypress

1Gb

3.3 V

動作確認済み

2 個のチップセレクトHPS フラッシュ・プログラマーと BootROM は、CS0 のみを使用します。

S70FS01GS

Cypress

1Gb

1.8 V

互換性なし

RDSR インストラクションをサポートしません。

GD25Q127CFIG

GigaDevice

128Mb

3.3 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。フラッシュに使用される U-Boot。

GD25Q256DFIG

GigaDevice

256Mb

3.3 V

動作確認済み

U-Boot 更新が必要です。フラッシュに使用される U-Boot。

NAND フラッシュデバイス

NAND フラッシュデバイスの主な利点は、大容量のストレージです。

NAND フラッシュデバイスには、次のような弱点があります。

  • 高いピン数が必要 (最低でも 15 ピン以上が必要です)。
  • Quad SPI フラッシュと比較して個々のビット信頼性は低く、エラー訂正や不良ブロックの管理が必要になるため、管理がより難しくなります。
  • Quad SPI フラッシュデバイスと比較して、最大の帯域幅を低減させました。

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。

Cyclone® V SoC および Arria® V SoC で使用する NAND フラッシュデバイスは、最低でも以下の要件を満たす必要があります。

  • ONFI 1.0 互換性。
  • x8 インターフェイス。
  • シングルレベル・セル (SLC) またはマルチレベル・セル (MLC) 。
  • 1 つだけの Ce#と 1 つだけの rb# ピン。
  • 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) 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) にプログラムできます。

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。

パーツナンバー

メーカー

容量

電圧

サポートカテゴリー

MT29F1G08ABBEAH4:E

Micron

1Gb

1.8 V

動作確認済み

MT29F4G08ABBEAH4:E

Micron

4Gb

1.8 V

動作確認済み

MT29F4G08ABADAWP:D

Micron

4Gb

3.3 V

動作確認済み

MT29F8G08ADADAH4-IT:D

Micron

8Gb

3.3 V

動作確認済み

MX30UF1G18AC-TI

Macronix

1Gb

1.8 V

動作確認済み

MX30LF1G18AC-TI

Macronix

1Gb

3.3 V

動作確認済み

MX30UF2G18AC-TI

Macronix

2Gb

1.8 V

動作確認済み

MX30LF2G18AC-TI

Macronix

2Gb

3.3 V

動作確認済み

MX30UF4G18AB-TI

Macronix

4Gb

1.8 V

動作確認済み

MX60LF8G18AC-TI

Macronix

8Gb

3.3 V

動作確認済み

S34MS01G200TFI90

Cypress

1Gb

1.8 V

動作確認済み

S34MS02G200TFI00

Cypress

2Gb

1.8 V

動作確認済み

S34MS04G200TFI00

Cypress

4Gb

1.8 V

動作確認済み

S34ML08G201TFI000

Cypress

8Gb

3.3 V

動作確認済み

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強みがあります。

  • 大きなストレージ容量。
  • 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。
  • 安価。

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 より信頼性が劣ります (ただし、より信頼性の高い産業用バージョンは利用可能)。
  • 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。

  • 向上した信頼性。
  • 小型で、取り外し不可能 (はんだ付け済み) なパッケージ。

インテル® FPGA Cyclone® V SoC および Arria® V 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 および eMMC - バージョン 4.41 準拠。

現在、テスト済みでサポートされている eMMC デバイスのリストは、以下の通りです。

パーツナンバー

メーカー

容量

サポートカテゴリー

MTFC16GJDDQ-4M IT

Micron

16GB

動作確認済み

eMMC v4.51 準拠

MTFC16GAKAENA-4M IT

Micron

16GB

動作確認済み

eMMC v5.0 準拠

MTFC16GAKAEDQ-AIT

Micron

16GB

動作確認済み

eMMC v5.0 準拠

MTFC8GACAANA-4M IT

Micron

8GB

動作確認済み

eMMC v4.51 準拠

MTFC8GACAEDQ-AIT

Micron

8GB

動作確認済み

eMMC v5.0 準拠

S40410081B1B2W000

Cypress

8GB

動作確認済み

eMMC v4.51 準拠

S40410161B1B2W010

Cypress

16GB

動作確認済み

eMMC v4.51 準拠