三界大融合：AXIOM完美融合Arduino，ARM及FPGA

歷時兩年時間，AXIOM板卡終于面世了。AXIOM在開始之初，主要由歐洲七家不同的企業(yè)單位支持。其中有三所研究機(jī)構(gòu)/高校：錫耶納大學(xué)，巴塞羅那超級計算中心和Fourth，四家科技公司：SECo，Vimar，Evidence和Herta安全。

AXIOM板卡首次將三個不同系列產(chǎn)品結(jié)合在 一起：Arduino，ARM處理器以及FPGA。在AXIOM的設(shè)計中選擇了最好的器件，使得整個板卡可以用盡可能少的資源和能量消耗來取得最大的實(shí)時硬件加速。換言之，AXIOM板卡完成了高性能計算，嵌入式計算以及信息-物理融合系統(tǒng)的完美結(jié)合。同時，它也是完成對短時內(nèi)超大數(shù)據(jù)量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的理想平臺，比如機(jī)器學(xué)習(xí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器集群，比特幣挖掘等。

基于Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC的AXIOM板卡

上個月，歐洲AXIOM項(xiàng)目組生產(chǎn)出他們的第一張板卡，此板卡完全基于Xilinx Zynq UltraScale+ ZU9EG MPSoC而實(shí)現(xiàn)的。AXIOM工程配置了靈敏度極高的可擴(kuò)展的快速I/O模塊，旨在解決信息-物理融合系統(tǒng)CPS的最新軟硬件架構(gòu)問題。

圖1 基于Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC的AXIOM板卡(正面)

從圖1中可以看出，此板卡的引腳布局同Arduino Uno一致，所以可以將Arduino Uno兼容的擴(kuò)展板安裝到此板卡上。AXIOM板卡采用類似于Arduino Uno的引腳分配方式，可以為用戶在約束和配置FPGAI/O引腳時提供更熟悉的操作方式。

圖2 基于Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC的AXIOM工程板卡(背面)

此外，AXIOM板卡還具有以下特點(diǎn)：

1) 較強(qiáng)的Boot兼容能力，包括eMMC，MicroSD，JTAG;

2) 異構(gòu)64bit ARM FPGA處理器：Xilinx Zynq UltraScale+ ZU9EG MPSoC

3) 64位的Quad 核A53@ 1.2GHz

4) 32位雙核R5 @ 500MHz

5) DDR4 @ 2400MT/s

6) Mali-400 GPU @ 600Mhz

7) 600K 系統(tǒng)邏輯單元

8) 用于處理系統(tǒng)的32GB的可交換SO-DIMM RAM;用于可編程邏輯單元的1GB固態(tài)RAM

9) 12GTH 無線收發(fā)器@ 12.5G比特秒

10) 更簡便的可設(shè)計性(采用ArduinoUno引腳分配方式)

總結(jié)：

當(dāng)今時代是一個數(shù)據(jù)量爆炸的時代，為了完成對短時間內(nèi)爆炸的大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析處理，不僅需要十分高效的軟件程序，為了縮短時間還需要滿足高速，高性能等等的需求。但是，盡管這些條件都滿足了，組合出來的機(jī)器也是操作復(fù)雜的。AXIOM完美地將高性能處理，簡便性操作(嵌入式，類似Arduino)以及硬件加速結(jié)合在一起，成功解決這一需求。在AXIOM中，F(xiàn)PGA占據(jù)十分的重要位置。Xilinx Zynq SoC系列內(nèi)部集成了單/雙核ARM處理器和硬件可編程單元(FPGA)，Zynq是實(shí)現(xiàn)AXIOM項(xiàng)目的必然選擇。