【AMD/ザイリンクス】Zynq-7000 SoCとは？仕様・機能・評価ボード・開発環境・対応OSを紹介

Zynq-7000 SoCは、ザイリンクス社が提供するSoC(System-on-a-chip)です。Zynq-7000 SoCは、プログラミング可能なFPGAとARM CPUをワンチップ上に搭載した低消費電力なSoCです。

Zynq-7000 SoCの製品ライン、仕様

Zynq-7000 SoCのラインアップと仕様は以下の通りです。

機能	Zynq-7000S	Zynq-7000
デバイス	Z-7007S, Z-7012S, Z-7014S	Z-7010, Z-7015, Z-7020	Z-7030, Z-7035, Z-7045, Z-7100
プロセッサ コア	シングル コア Arm® Cortex™-A9 MPCore™	デュアル コア Arm Cortex-A9 MPCore
最大周波数	最大 766MHz	最大 866 MHz	最大 1GHz
外部メモリのサポート	DDR3、DDR3L、DDR2、LPDDR2
主なペリフェラル	USB 2.0、Gigabit Ethernet、SD/SDIO
専用ペリフェラル ピン	最大 128	最大 128	128

出典： Zynq-7000 SoC

Zynq-7000 SoCとは

Zynq®-7000 SoC ファミリは、Arm® ベース プロセッサのソフトウェア プログラマビリティと FPGA のハードウェア プログラマビリティを組み合わせることで、解析機能やハードウェア アクセラレーションを可能にし、シングル デバイスに CPU、DSP、ASSP、およびミックスド シグナル機能が統合されています。シングル コアの Zynq-7000S とデュアル コアの Zynq-7000 デバイスを選択できる Zynq-7000 ファミリは、単位ワットあたり最高の価格性能比を実現し、さまざまなアプリケーション要件に対応できる完全にスケーラブルな SoC プラットフォームを提供します。

出典： Zynq-7000 SoC

Zynq-7000 SoCは、ザイリンクス社が提供するSoCです。

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Zynq-7000 SoCは、プログラミング可能なFPGAとARM CPUをワンチップ上に搭載しています。

一般的に、FPGAは、大容量・高速データ通信能力を持つ、というメリットがある一方で、場合分け処理や周辺機器操作が困難である、というデメリットもあります。

このため、Zynq-7000 SoCは、FPGAとARM CPUをワンチップ上に搭載しています。これにより、FPGAが持つ大容量・高速データ通信能力を実現しながら、ARM CPU側で場合分け処理や周辺機器操作を実現しています。

パーシャルリコンフィギュレーションによる50％の総消費電力削減

Zynq-7000 SoCには、パーシャルリコンフィギュレーション機能があります。

このパーシャルリコンフィギュレーション機能によって、スタティック消費電力(静止消費電力)を削減できます。

これによりZynq-7000 SoCは、前世代ファミリよりも総消費電力を最大 50%削減しています。

Zynq-7000Sの特徴

Zynq-7000Sは、Zynq-7000 SoCの中でも低コストなデバイスです。Artix-7ベースのFPGAとシングルコアCortex-A9プロセッサをワンチップ上に搭載しています。

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Zynq-7000Sの使い方(アプリケーション)

Zynq-7000Sは、以下のアプリケーションに適しています。

• 多軸モーター制御
• マシン ビジョン
• プログラマブル ロジック コントローラー

出典：Zynq-7000 SoC

Zynq-7000の特徴

Zynq-7000は、Zynq-7000Sよりも高度なデバイスです。28nm Artix-7 または Kintex-7ベースのFPGAとデュアルコアCortex-A9プロセッサをワンチップ上に搭載しています。

Zynq-7000の使い方(アプリケーション)

Zynq-7000は、以下のアプリケーションに適しています。

• ADAS
• 医療用内視鏡
• スモールセル ベースバンド
• プロ仕様カメラ
• マシン ビジョン
• キャリア イーサネット バックホール
• 多機能プリンタ

出典：Zynq-7000 SoC

なお、シングルコアとマルチコアの違いにつきましては、次のページをご参照ください。

シングルコアとマルチコアの違いは何ですか？

Zynq-7000 SoCの入手方法

Zynq-7000 SoCは、以下の販売代理店で購入できます。

Zynq-7000 SoCの開発環境

Zynq-7000 SoCに対応した代表的な開発環境は以下のとおりです。

Zynq-7000 SoCの評価ボード

	搭載CPU	特徴	対象	データシート
MiniZed	7Z007S	USB、Wi-Fi、Bluetoothなどの周辺機器(ペリフェラル)を搭載	エントリーレベルのZynq開発者	MiniZedのデータシート
Zybo Z7: Zynq-7000 ARM/FPGA SoC Development Board	XC7Z010 XC7Z020	SDSoC開発環境のライセンス(1年間)付き	SDSoC開発環境を使ってZynq-7000 SoCの評価・開発がしたい方	Zybo Z7: Zynq-7000 ARM/FPGA SoC Development Boardのデータシート
Zynq-7000 SoC Evaluation Kit	XC7Z020 XC7Z045	検証済みのリファレンスデザインや、業界標準のFPGAメザニンコネクタ(FMC)を同梱	機能の拡張・カスタマイズをしながら評価・開発したい方	Zynq-7000 SoC ZC702 Evaluation Kitのデータシート Zynq-7000 SoC ZC706 Evaluation Kitのデータシート
MicroZed Evaluation Kit	XC7Z010	評価ボードとしても組み込み可能なシステムオンモジュール（SOM）としても使用可能	将来的にMicroZed Evaluation KitをSOMとして使用して製品化したい方	MicroZed Evaluation Kitのデータシート

MiniZed

MiniZedは、7Z007Sを搭載した低価格な評価ボードです。MiniZedは、USB、Wi-Fi、Bluetoothなどの周辺機器(ペリフェラル)が搭載されているため、micro-USBケーブルを接続するだけで起動します。

これらの特徴から、MiniZedは、エントリーレベルのZynq開発者に最適な評価ボードです。

MiniZedの価格と購入方法

Zybo Z7: Zynq-7000 ARM/FPGA SoC Development Board

Zybo Z7は、低価格な評価ボードです。XC7Z01を搭載したZybo Z7-10と、XC7Z02を搭載したZybo Z7-20の2種類があります。

Zybo Z7にはSDSoC開発環境のライセンス(1年間)が付いています。

このためZybo Z7は、「SDSoC開発環境を使ってZynq-7000 SoCの評価・開発がしたい」という方に最適の評価ボードです。

Zybo Z7の価格と購入方法

Zynq-7000 SoC Evaluation Kit

Zynq-7000 SoC Evaluation Kitは、XC7Z020を搭載したZynq-7000 SoC ZC702 Evaluation Kitと、XC7Z045を搭載したZynq-7000 SoC ZC706 Evaluation Kitがあります。

Zynq-7000 SoC Evaluation Kitは、検証済みのリファレンスデザインや、業界標準のFPGAメザニンコネクタ(FMC)を同梱しています。

このためZynq-7000 SoC Evaluation Kitは、「機能の拡張・カスタマイズをしながら評価・開発したい」という方に最適の評価ボードです。

MicroZed Evaluation Kit

MicroZed Evaluation Kitは、低コストな評価ボードです。

MicroZed Evaluation Kitは、スタンドアロンモードでは評価ボードとして使用できるほか、組み込み可能なシステムオンモジュール（SOM）としても使用可能です。

これらの特徴から、MicroZed Evaluation Kitは、「将来的にMicroZed Evaluation KitをSOMとして使用して製品化したい」という方におすすめの評価ボードです。

Zynq-7000 SoCの対応OS

Zynq-7000 SoCに対応しているOSは、以下の通りです。

弊社製品「μC3(マイクロ・シー・キューブ)」のご紹介

高性能リアルタイム処理向けRTOS「μC3（マイクロ・シー・キューブ）/Standard」

μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Standardは、μITRON4.0のスタンダードプロファイルをベースに、32/64ビットプロセッサが搭載された組込みシステム向けのRTOSです。

μC3/Standardは、高性能プロセッサがより高度なリアルタイム制御に耐えられるよう、割込み禁止時間を極力なくし、割込み応答性を最重要課題として設計したRTOSです。

ARM Cortex-Aシリーズ、ARM Cortex-Rシリーズだけでなく、高性能な ARM Cortex-MやRenesas RXシリーズにも対応しています。

マルチコアAMP拡張版RTOS「μC3（マイクロ・シー・キューブ）/Standard+M」

μC3/Standard+Mは、μC3/StandardにAMP型のマルチコア拡張を追加したマルチコアプロセッサ向けのリアルタイムOSです。

μITRON4.0のスタンダード・プロファイルをベースに、AMP型の特徴を活かしたコア毎の処理・リソースの割り当て、コア間連携のためのAPIを追加しています。

ARM Cortex-Aシリーズを中心にマルチコアのMPUをサポートしています。

LinuxとRTOSの共存ソリューション「μC3（マイクロ・シー・キューブ）+Linux」

μC3+LinuxはマルチコアCPUにLinuxとRTOSを共存させ、OS間の通信を可能にするソリューションです。

種類の異なった2つのOSを共存させることで、RTOSのリアルタイム性能とLinuxが持つ豊富なソフトウェア資産を有効に活用することができます。

Zynq-7000 SoCとμC3/Standardの導入事例

Zynq-7000 SoCとμC3/Standard+Mの導入事例