Zynq MPSoC（多處理器片上系統(tǒng)）是Xilinx公司推出的第二代SoC系列產(chǎn)品，集成了復(fù)雜的處理系統(tǒng)，包括ARM Cortex-A53應(yīng)用程序處理器和ARM Cortex-R5實(shí)時(shí)處理器，以及FPGA可編程邏輯。

來自蘇格蘭斯特拉斯克萊德大學(xué)（University of Strathclyde）的Louise Crockett團(tuán)隊(duì)基于這一平臺的軟件和硬件結(jié)構(gòu)，撰寫了Exploring Zynq MPSoC: With PYNQ and Machine Learning Applications，綜合且全面地介紹了軟件堆棧、多處理器處理系統(tǒng)以及可編程硬件陣列等問題。

本書既是使用Zynq MPSoC的開發(fā)人員的實(shí)用指南，同樣也是希望熟悉器件及其相關(guān)設(shè)計(jì)方法的技術(shù)人員的有效參考。

程序員可以學(xué)會如何使用簡單的軟件界面和框架來快速實(shí)現(xiàn)他們的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以利用它來獲取系統(tǒng)的最高性能。

器件的架構(gòu)

與Zynq7000相比，Zynq MPSoC 進(jìn)一步整合了處理器系統(tǒng)中可選擇的處理器數(shù)量和性能，最多可配備四個(gè)ARM Cortex-A53處理器內(nèi)核和兩個(gè)ARM Cortex-R5實(shí)時(shí)處理器內(nèi)核。此外，該架構(gòu)進(jìn)一步拓展了可編程邏輯門陣列中的DSP切片和分布式存儲器的規(guī)模。在開發(fā)當(dāng)今新興的AI應(yīng)用程序時(shí)，全新的MPSoC架構(gòu)將實(shí)現(xiàn)繁瑣的算術(shù)計(jì)算和數(shù)據(jù)移動的過程變得十分輕松有趣。

設(shè)計(jì)工具與方法

SoC系統(tǒng)將包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。硬件設(shè)計(jì)會映射到SoC設(shè)備上的FPGA邏輯資源，而軟件則運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部署的處理器上。在此設(shè)計(jì)流程中，硬件和軟件開發(fā)可以在很大程度上獨(dú)立進(jìn)行，然后整合。工程師使用他們選擇的工具生成硬件系統(tǒng)的元素，并使用Xilinx Vivado開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備。軟件開發(fā)人員可以使用Xilinx軟件開發(fā)工具包（SDK）進(jìn)行開發(fā)。這是傳統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法。

Xilinx的SDx開發(fā)環(huán)境則是一種更高級的開發(fā)方式。在Xilinx SDx工具中可以完全使用軟件代碼對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行描述，然后對各種計(jì)算進(jìn)行資源分配（在用戶指導(dǎo)下）。這使得面向軟件的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)生了相當(dāng)大的轉(zhuǎn)變。本書的第4章中更詳細(xì)地討論了關(guān)于SDx設(shè)計(jì)方法。

更先進(jìn)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

本書還討論了Zynq上許多應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)，包括FINN-R開源框架的有效性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)、基于Python的Zynq設(shè)備框架和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序。我們可以預(yù)見到一些基于Zynq的更為優(yōu)秀的產(chǎn)品，包括高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS），計(jì)算機(jī)視覺，“大數(shù)據(jù)”分析等。