Dispositivi flash supportati per Intel® Stratix® 10

Panoramica

I dispositivi Intel Stratix 10 supportano i seguenti dispositivi flash per la configurazione tramite Secure Device Manager (SDM):

• Quad serial peripheral interface (QSPI) flash

Inoltre, i dispositivi SoC Intel Stratix 10 supportano i seguenti dispositivi flash su HPS (Hard Processor System), per l'archiviazione di massa:

• NAND Flash
• Flash SD, SDHC, SDXC, MMC, eMMC
• Accesso diretto al flash SDM, con prestazioni ridotte

Quando si sceglie un dispositivo flash da utilizzare con Intel Stratix 10, è importante considerare quanto segue:

• Per i dispositivi collegati a SDM:
• Il dispositivo funzionerà come origine di configurazione?
• Se il dispositivo deve essere utilizzato anche da HPS, è supportato dal software HPS?
• Per i dispositivi collegati a HPS:
• Il dispositivo è supportato dal software HPS?

Sulla base dei criteri di cui sopra, vengono identificate le seguenti categorie di dispositivi flash:

• Intel testato e supportato - Questi dispositivi flash soddisfano i criteri sopra elencati. Questi dispositivi ricevono test di regressione con strumenti FPGA Intel® e il loro utilizzo è pienamente supportato dal supporto tecnico FpGA Intel.
• Noti per funzionare - Questi dispositivi flash non sono esplicitamente supportati negli strumenti FpGA Intel, ma sono noti per funzionare.
• Incompatibile - Questi dispositivi flash non funzioneranno.

Tipi di memoria flash

Questa sezione introduce i diversi tipi di flash supportati dai dispositivi Intel Stratix 10.

QSPI Flash

I dispositivi flash QSPI presentano i seguenti vantaggi:

• Affidabilità: in genere supportano un minimo di 100.000 cicli di cancellazione per settore e un minimo di 20 anni di conservazione dei dati. Di conseguenza, la loro gestione è più semplice, senza bisogno di correzione degli errori e cattiva gestione dei blocchi.
• Requisito di basso numero di pin: un dispositivo flash quad SPI richiede in genere sei pin, ma può essere utilizzato con un minimo di quattro pin.
• Elevata larghezza di banda

Un dispositivo flash quad SPI ha in genere una capacità di archiviazione inferiore rispetto ad altri dispositivi flash. Sono quindi utilizzati principalmente come fonte di avvio e non per l'archiviazione di massa.

È possibile utilizzare fino a quattro chip flash SPI quad con i dispositivi Intel Stratix 10. L'FPGA si configurerà solo da quad SPI flash collegato al chip select zero, mentre gli altri possono essere utilizzati per scopi di archiviazione di massa.

Lo standard per i dispositivi flash QSPI ha molta variabilità e il controller flash QSPI presenta alcune limitazioni. Pertanto è necessario che ogni famiglia di dispositivi flash sia testata e convalidata individualmente per confermare la compatibilità con Intel Stratix 10.

SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC Flash

Le schede SD/SDHC/SDXC/MMC presentano i seguenti vantaggi:

• Grandi capacità di stoccaggio
• Correzione degli errori interni, cattiva gestione dei blocchi e livellamento dell'usura
• Economico

Alcuni degli svantaggi di SD/SDHC/SDXC/MMC sono:

• In genere meno affidabile del quad SPI (anche se sono disponibili versioni industriali ad alta affidabilità)
• Richiedono una presa, che li rende più vulnerabili meccanicamente.

I dispositivi flash eMMC presentano i seguenti vantaggi aggiuntivi rispetto ai dispositivi flash SD/SDHC/SDXC/MMC:

• Maggiore affidabilità
• Confezione più piccola, non rimovibile (saldata)

I dispositivi Intel Stratix 10 sono compatibili con i seguenti dispositivi flash:

• SD/SDHC/SDXC (inclusa eSD) - compatibile con la versione 3.0
• MMC - compatibile con la versione 4.41
• Compatibile con eMMC - versione 4.5

Poiché gli standard di cui sopra espongono un'interfaccia semplice e uniforme, qualsiasi dispositivo conforme funzionerà e non è necessario elencare i singoli numeri di parte per confermare la compatibilità con Intel Stratix 10.

NAND Flash

Il vantaggio principale dei dispositivi flash NAND è la grande capacità di archiviazione.

Gli svantaggi dei dispositivi flash NAND includono:

• Un elevato numero di pin (sono necessari almeno 15 pin)
• Più difficile da gestire, poiché l'affidabilità dei singoli bit è inferiore rispetto al flash quad SPI, sono necessarie la correzione degli errori e la cattiva gestione dei blocchi
• Larghezza di banda massima inferiore rispetto ai dispositivi flash SPI quadrupli

I dispositivi flash NAND da utilizzare con Il SoC Intel Stratix 10 devono soddisfare almeno i seguenti requisiti:

• Compatibilità con ONFI 1.0
• x8 e x16 supportati
• Cella a livello singolo (SLC) o cella a più livelli (MLC)
• Una coppia di pin ce# e rb# disponibile tramite pin HPS dedicati. Quattro coppie disponibili tramite pin FPGA.
• Dimensione pagina: 512 byte, 2 KB, 4 KB o 8 KB
• Pagine per blocco: 32, 64, 128, 256, 384 o 512
• La dimensione del settore ecc (Error Correction Code) può essere programmata a 512 byte (per la correzione a 4, 8 o 16 bit) o 1.024 byte (per la correzione a 24 bit)

Poiché lo standard ONFI offre una certa variabilità e il controller flash NAND presenta alcune limitazioni, è necessario che ogni famiglia di dispositivi flash venga testata e convalidata individualmente per confermare la compatibilità con Intel Stratix 10.

Dispositivi flash di configurazione SDM supportati

Questa sezione presenta l'elenco dei dispositivi flash supportati per la configurazione FPGA.

QSPI Flash

Di seguito è riportato l'elenco corrente dei dispositivi QSPI testati e supportati per la configurazione FPGA.

Ci sono molte differenze tra i dispositivi QSPI. Pertanto, se un dispositivo non è elencato nella tabella, non è supportato e molto probabilmente non funzionerà.

Dispositivi flash di archiviazione di massa HPS supportati

Questa sezione presenta l'elenco dei dispositivi flash supportati per l'archiviazione di massa su HPS.

SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC Flash

I dispositivi flash SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC sono conformi a uno standard rigoroso, che espone un'interfaccia relativamente semplice e uniforme. Per questo motivo, non è necessario eseguire la convalida completa con ogni dispositivo supportato. Qualsiasi dispositivo conforme agli standard supportati funzionerà.

L'elenco corrente dei dispositivi eMMC testati e supportati su HPS è presentato di seguito:

NAND Flash

L'elenco corrente dei dispositivi NAND testati e supportati su HPS è presentato di seguito: