Borax SoM
A Borax SoM (System on Module) é um módulo com tamanho reduzido que integra uma FPGA Intel Cyclone V SoC, memórias (DDR3, NAND e QSPI), alimentação interna do sistema e interface com o mundo externo.
Cyclone V SoC é um pequeno SoC que acopla a FPGA com um Cortex-A9 Dual-core, permitindo fácil desenvolvimento de sistemas complexos com processamento avançado de aplicativos e hardware flexível usando FPGA.
Ao utilizar encapsulamentos com pinos compatíveis, os usuários podem escolher FPGA com diferentes capacidades e tamanhos de memória para cada fase de desenvolvimento do projeto, começando com um dispositivo maior para desenvolvimento e escolhendo a opção de preço / desempenho ideal para produção em massa.
O sistema de alimentação interno da Borax SoM, permite seu funcionamento com o fornecimento de apenas 5 V ao módulo. Cabe destacar a versatilidade da Borax em relação a sua conexão com a placa base, que é feita com conectores simples, do tipo barra de pinos.
Assim, ao utilizar a placa Borax pode-se concentrar toda a atenção no desenvolvimento da placa base da aplicação, visto que a conexão do FPGA com a DDR, que envolve várias camadas, já está pronta. Isso diminui custo e tempo de desenvolvimento.
Essa versatilidade da placa Borax diminui o tempo de desenvolvimento do projeto e, por consequência, diminui o time-to-market do produto final, o que é essencial quando uma nova solução está sendo desenvolvida.
A Borax já se mostrou uma ótima opção para desenvolvimento de projetos que envolvem aquisição de dados para monitoramento na geração e distribuição de energia. Ou seja, ela pode ser utilizada em ambientes que apresentam condições severas, como alta temperatura e descargas elétricas.
Outra vantagem é oferecer a capacidade de processamento dos dados no dispositivo (edge) sendo uma opção para sistemas on-line ou de rápida resposta como radares de velocidade.
Kit de Desenvolvimento Borax
O Kit utiliza uma placa base que aceita a BORAX SoM, além de várias outras interfaces externas disponíveis. Com isto, é possível desenvolver software e hardware/FPGA em paralelo, encurtando o tempo de desenvolvimento do projeto.
O Kit de Desenvolvimento Borax inclui um painel de Display LCD com tela touch, o que permite fácil visualização de resultados do processo durante o desenvolvimento.
Além da conexão para a placa Borax SoM, o Kit tem as seguintes conexões com o meio externo: Interfaces RJ-45, USB OTG, UART e CAN; Chaves tipo botão, Dip Switch e Conector fêmea 208 pinos para conectar o módulo Borax.
O Kit possui JTAG integrada, o que permite a configuração on-board da FPGA via cabo USB.
A utilização do Kit de desenvolvimento Borax diminui o tempo de projeto em hardware, visto que várias interfaces já estão prontas para teste. Assim, aliando a versatilidade da Borax SoM para desenvolvimento de sistemas complexos através dos recursos de processamento e a flexibilidade de hardware que a FPGA oferece, com o Kit de desenvolvimento Borax o projeto vira produto em tempo reduzido.
Abaixo o diagrama de blocos de uma solução desenvolvida para aplicações em ambiente severo, como aplicações de aquisição de dados em subestações de geração de energia elétrica.
Por que usar FPGA?
Desenvolver novos produtos utilizando FPGA (Field Programmable Gate Array) diminui o tempo e o custo de desenvolvimento. Além disso, utilizar modelos híbridos, no qual um módulo SoC (System-on-Chip) integra uma FPGA e um processador, proporciona uma solução para aplicações que requerem alta velocidade de processamento e/ou alta taxa de transferência de dados. Outro ponto positivo do uso de FPGA é a boa relação custo-benefício para o desenvolvimento do produto quando o volume de produção é pequeno.
Para aplicações que exigem muito baixo custo e têm volume de produção elevado, soluções dedicadas tipo ASIC (Application Specific Integrated Circuit), são as mais procuradas, visto que o alto custo de desenvolvimento é justificado pelo alto volume de produção do produto final. A complexidade de desenvolver um ASIC associado ao longo tempo de desenvolvimento torna o tempo de lançamento de um novo produto muito longo.
FPGAs já são encontrados em produtos de alto desempenho, como computadores de telecomunicações e controladores de veículos elétricos, além de estarem nos dispositivos embarcados que primam pelo baixo consumo, como aplicações IoT e Smartgrids.
Um módulo e um Kit de Desenvolvimento que atendem com muita competência a demanda por alto poder de processamento são os modelos Borax, da MPRESSION.
Mpression é a marca da Macnica.Inc que desenvolve e fabrica soluções tecnológicas criadas pelos seus Centros de Desenvolvimento que estão presentes no Japão, Taiwan, China, EUA e Brasil.