{"id":166,"date":"2019-01-25T18:22:34","date_gmt":"2019-01-25T18:22:34","guid":{"rendered":"http:\/\/jagumiel.xyz\/blog\/?p=166"},"modified":"2025-03-05T20:09:35","modified_gmt":"2025-03-05T20:09:35","slug":"soc-fpga-la-union-de-cpu-%c2%b5c-y-fpga","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jagumiel.xyz\/blog\/2019\/01\/25\/soc-fpga-la-union-de-cpu-%c2%b5c-y-fpga\/","title":{"rendered":"SoC-FPGA: CPU y FPGA integrados en un solo chip"},"content":{"rendered":"

Introducci\u00f3n a la arquitectura SoC-FPGA<\/h2>\n

Hoy en d\u00eda las FPGAs no vienen solas, si no que en ocasiones van acompa\u00f1adas de procesadores o microcontroladores, creando en su conjunto un SoC (System on a Chip). En el caso de la Cyclone V de Altera-Intel, la FPGA viene acompa\u00f1ada de un procesador ARM Cortex-A9, al que nos referiremos por HPS (Hard-Processor System), a esto lo llamamos SoC-FPGA.<\/p>\n

Esto quiz\u00e1s sea harina de otro costal, pero Altera tambi\u00e9n da la posibilidad de instanciar a Nios II, que es un softcore, es decir, es un procesador que se genera a trav\u00e9s de las puertas l\u00f3gicas dentro de la propia FPGA.<\/p>\n

Beneficios de la arquitectura SoC-FPGA<\/h3>\n

En el caso concreto que se est\u00e1 analizando, lo que trae consigo el SoC-FPGA es la integraci\u00f3n de dos paradigmas dentro de un mismo chip, con el consecuente ahorro de energ\u00eda y de tama\u00f1o. En la placa de desarrollo tenemos la FPGA con una CPU y un conjunto de perif\u00e9ricos conectados. Algunos de esos dispositivos estar\u00e1n conectados a la FPGA, otros ir\u00e1n conectados a la CPU, y tenemos total libertad para decidir qu\u00e9 queremos hacer y c\u00f3mo.<\/p>\n

\"Diagrama<\/a>

Imagen 1. Arquitectura SoC Cyclone V.<\/p><\/div>\n

En funci\u00f3n de la finalidad vendr\u00e1 mejor usar una arquitectura u otra. As\u00ed pues, se puede usar \u00fanicamente la FPGA, o \u00fanicamente el ARM con una distribuci\u00f3n de Linux o una aplicaci\u00f3n \u201cBare-Metal\u201d, o llev\u00e1ndolo al siguiente nivel, podemos mezclar ambos mundos y quedarnos con lo mejor de cada parte. La pregunta ahora es, \u00bfc\u00f3mo hacerlo?
\nBueno, hemos dicho que hay perif\u00e9ricos que son propios de la FPGA o del ARM, pero para hacer una intercomunicaci\u00f3n existen puentes. En este ejemplo b\u00e1sico vamos a desarrollar un sistema que permita ejecutar una aplicaci\u00f3n desde Linux y acceder a recursos asociados a la FPGA.<\/p>\n

Materiales necesarios<\/h2>\n

Hardware:<\/strong><\/p>\n