赛灵思高性能可编程器件轻松应对智能工控性能挑战

【导读】当今工控领域智能化进程加快，产品设计需要提供更多功能，更快处理速度，更多通用高性能接口，同时还需兼具低成本与高可靠性，传统设计以难以满足新需求，FPGA供应商赛灵思(Xilinx)推出了高性能的All Programmable SoC，以应对新需求。

摘要：  当今工控领域智能化进程加快，产品设计需要提供更多功能，更快处理速度，更多通用高性能接口，同时还需兼具低成本与高可靠性，传统设计以难以满足新需求，FPGA供应商赛灵思(Xilinx)推出了高性能的All Programmable SoC，以应对新需求。

当今工控领域智能化进程加快，产品设计需要提供更多功能，更快处理速度，更多通用高性能接口，同时还需兼具低成本与高可靠性，传统设计以难以满足新需求，FPGA供应商赛灵思(Xilinx)推出了高性能的All Programmable SoC，以应对新需求。近日，在2013工业计算机及嵌入式系统展上，赛灵思接受《电子工程专辑》采访，谈了其FPGA和Zynq All Programmable SoC产品在智能工控领域的优势及策略。

高性能可编程Zynq

智能工控将是未来一个重要市场，赛灵思为企业提供的先进可编程器件具有高性能与高集成度，超越了工业市场所采用的MCU、DSP及ASIC的性能，它能够满足未来多个工业领域对于性能的要求，同时还能在以后很长一段时期内继续添加新特性与功能。赛灵思ISM市场营销经理林逸芳在接受《电子工程专辑》采访时表示， 赛灵思的产品用途广泛，其中工业市场是我们非常重要的市场，尤其是Zynq系列产品。此外，我们拥有马达控制的IP、适用于各种工业网络通讯协定的参考设计、机器视觉算法等算法，以及功能性的安全验证。

图 1赛灵思机器视觉的一个Demo

通常来讲，设计人员往往将FPGA看作是ASIC的一种原型工具，而近年来，FPGA正在慢慢从ASIC那里攫取市场份额。林逸芳也分享了她的一些经验，她表示，一些客户在产品开发初期选择使用FPGA，而当产品成熟之后，也并不立刻转向ASIC，因为FPGA的性能更好，设计更灵活，也更加有卖点。这主要是因为使用DSP和MCU开发的方案会受制于软件而遇到能效瓶颈。在高度密集的处理过程中，采用硬件才是提高能效的唯一方法。

图2赛灵思ISM市场营销经理林逸芳

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就马达控制、工业网络解决方案和功能性安全验证解决方案的优势，林逸芳给出了说明：对于马达控制IP来讲，我们拥有一整套IP和参考设计 ，协助客户运用专有算法控制马达，以降低谐波和电磁干扰，并产生高效生产线。赛灵思和各种工业网络协定标准机构的合作伙伴为客户提供IP和参考设计，让客户可在Zynq系列的FPGA器件上运用各种标准化的工业网络通讯协定，这可以缩短设计时间，并让客户更专注于其在设计方面的核心竞争力，并有效解决通讯架构。在功能型安全验证方面，IEC61508被评为电子设计自动化领域中的功能安全标准。赛灵思推出完备的解决方案，其中包括IP、工具套件和经由IEC61508认证的设计方法。这可以为客户提供良好的设计基础机方法。

图 3赛灵思展台

赛灵思所采用的All Programmable SoC能够帮助设计人员更好地做差异化设计，而注重差异化设计针对的是高利润市场，所以赛灵思产品的毛利润较高，据报道，赛灵思第一季度产品毛利润高达60%以上。林逸芳指出，赛灵思立志于提供高性价比的产品。她补充说，随着设备综合效率的提升，智能工控市场要求提高生产效率的同时，也要求降低总体成本。为了满足这些要求，系统就需要具备更快的运算能力，更高的带宽以及即时监控能力，而赛灵思的All Programmable Smarter Vision解决方案可以满足这些需求，并被广泛用于多个领域当中。同时，Zynq All Programmable SoC可以提高集成度降低物料清单(BOM)成本。

图 4基于Zynq的开发平台

机器视觉在智能工控领域的角色越来越重要，赛灵思所推出的All Programmable Smarter Vision解决方案在这一领域拥有巨大优势。林逸芳指出，Smarter Vision采用了赛灵思FPGA、3D IC与Zynq-7000 All Programmable SoC，能开发各种个整合度的解决方案;加上可编程逻辑与ARM的处理能力，能带来实时的像素处理能力，打造更加智能的机器视觉解决方案。

硬件可编程才是硬道理

在智能工控领域，赛灵思的Zynq系列产品可以帮助设计者做出拥有更多符合未来应用要求的产品。针对未来智能工控领域的前景，林逸芳表示，FPGA将在未来智能工控市场大展拳脚。由于传感器所承载数据量增加，以及监控系统日益复杂，简单的软件是无法根本解决即将到来的挑战的。另外，许多采用PC的解决方案，现已转移采用嵌入式方式来解决。传统的MCU所面临的挑战是实时处理能力不足，而Zynq系列可以满足上述两大需求，在单一晶元上结合软件和硬件，可以为产品设计提供很好的灵活性。[!--empirenews.page--]

 

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