Le module SoC Mercury+ XU8 de la société suisse Enclustra, spécialiste de solutions fondées sur des FPGA pour l’embarqué, est architecturé autour du circuit Zynq UltraScale+ de Xilinx qui associe 6 cœurs Arm, ...soit quatre processeurs 64 bits Cortex-A53 cadencés à 1,3 GHz et un processeur à double cœur 32 bits Cortex-R5 à 600 MHz. Ces cœurs sont flanqués d’un processeur graphique Mali-400MP2 (variante EV), de 12 Go maximum de mémoire DDR4 SDRam, de 236 entrées/sorties utilisateur et de jusqu'à 504 000 tables LUT4 (en nombre équivalent). L’ensemble offre 20 émetteurs-récepteurs multigigabits avec des débits de données jusqu’à 15 Gbit/s chacun et une bande passante mémoire allant jusqu’à 29,8 Go/s. Cette solution haut de gamme est optimisée pour les applications nécessitant le traitement de grandes quantités de données dans des temps très courts (sans aller toutefois jusqu’au temps réel).

Avec deux canaux mémoire indépendants, l'un pour le sous-système PS (Processing System) du MPSoC Zynq (jusqu'à 8 Go de DDR4 ECC) et l'autre pour le sous-système PL (Programmable Logic) (jusqu'à 4 Go), le module atteint une bande passante mémoire très élevée, proche de 30 Go/s, pour transporter les données à traiter au sein et au dehors du module aussi rapidement que possible.

Outre les interfaces standard habituelles telles que Gigabit Ethernet, USB 3.0, les ports d'affichage, SATA et SGMII, ce module de 74 x 54 mm est doté d'une mémoire eMMC de 16 Go et d'une mémoire flash QSPI de 64 Mo. Le système de traitement et la matrice FPGA disposent tous deux des connexions PCIe. Les connecteurs LPC / HPC FMC de la carte porteuse, fournie également par Enclustra, procurent en outre des possibilités d’extension : convertisseurs analogiques/numériques et numériques/analogiques, cartes de commande moteur, liaisons RF…

Pour la conception d’une application, l’environnement de développement (IDE) d’Enclustra assure la compilation avec un processeur Arm intégré de manière fluide. Le module et la carte porteuse sont sélectionnés via une interface graphique, puis l’IDE télécharge le code FSBL (bitstream, First Stage Boot Loader) approprié et le code source requis. Enfin, U-Boot, Linux et le système de fichiers racine bâti sur BusyBox sont compilés.

Grâce au concept de famille avec des connecteurs compatibles, différents types de modules peuvent aussi être utilisés sur la même carte porteuse. Si, par exemple, un processeur Arm n’est pas requis, le module Mercury+ KX2 FPGA peut être mis en oeuvre sur la même carte mère.

Le module SoC Mercury+ XU8 est disponible dans les plages de température commerciale et industrielle, nécessite une alimentation de 5 V à 15 V pour fonctionner et affiche une disponibilité planifiée sur 10 ans.