Zynq 2nd Board 선정. (Zybo Z7-20 구입)

Intro

다음 글은 2018.11.3 일에 작성된 글입니다. FPGA 보드를 선택할 때 도움이 되었으면 좋겠습니다.

 

ZYBO Board 를 사용한지 만 2년이 되가는 중 입니다. (중고나라에서 15만원에 직거래했던 기억이..,) 
이전에 CNN 구현 + hdmi 화면과 연동시키려고 했는데, 가지고 있는 Zybo Board 로는 PL resource에 한계가 있어 보였습니다. 그리고, 2년동안 조금씩 사용했으니, 새로 구입해도 제대로 사용할 수 있겠다 싶었습니다.
( ZYBO Board로도 Study 할 수 있는 내용은 물론 산더미 입니다.)

 

 

후보군 선정

먼저 인터넷 조사를 통해 Arty Z7 20, ZYBO Z7 20, Ultra96 3가지의 후보군을 추렸습니다. 
Decision을 위해 Table 로 정리해봤습니다.

Spec / Board	Zybo	Arty Z7 20	Zybo Z7 20	Ultra96	Comments
Manufacturer	digilent	digilent	digilent	AVNET
FPGA part	XC7Z010-1CLG400C	XC7Z020-1CLG400C	XC7Z020-1CLG400C	UltraScale+ MPSoC ZU3EG SBVA484
Application Processor	667 MHz dual-core Cortex-A9	667 MHz dual-core Cortex-A9	667 MHz dual-core Cortex-A9	Quad-core ARM® Cortex™-A53 MPCore™ up to 1.5GHz
Look-up Tables (LUTs)	17,600	53,200	53,200	71K
Flip-flops	35,200	106,400	106,400	141K
Block RAM	270 KB	630 KB	630 KB	7.6 MB
DSP	80	220	220	360
FPGA	Atrix-7	Atrix-7	Atrix-7	Artix-7
Video In	HDMI Only	HDMI Only	HDMI or MIPI	x	except USB cam and Peripherals (include pmod) don't want additional price
Video out	VGA Only	HDMI Only	HDMI Only	Mini DisplayPort (MiniDP or mDP)
Memory	512MB DDR3 with 16-bit bus @ 1050Mbps	512MB DDR3 with 16-bit bus @ 1050Mbps	1 GB DDR3L with 32-bit bus @ 1066 MHz	Micron 2 GB (512M x32) LPDDR4 Memory
USB-JTAG / USB-UART	O	O	O	X
SDSOC	X	O	O	O
Price (₩) (element14)		₩299,200	₩361,790	₩389,836
reference link	https://store.digilentinc.com/zybo-zynq-7000-arm-fpga-soc-trainer-board/	https://store.digilentinc.com/arty-z7-apsoc-zynq-7000-development-board-for-makers-and-hobbyists/	https://store.digilentinc.com/zybo-z7-zynq-7000-arm-fpga-soc-development-board/	http://zedboard.org/product/ultra96

먼저 정말 아쉽게도 Ultra96 을 포기해야 했습니다.

Ultra96 을 포기했던 변명아닌 변명으로는....
Spec 만 놓고 보자면, 3가지 후보군 중 가장 최신인 Ultra96 이 압도적으로 뛰어났습니다.
하지만, UltraScale+ 계열에 대한 경험이 없어서 제대로 사용할 수 있을까? 의문이 들었습니다.
또한 개인적으로 Zybo 로 시작해서 그런지, digilent 에서 만든 예제들이 익숙했습니다. AVNET 에 자료도 많긴하지만..
결정적 요인은 board 외에 금액을 더 지불하고 싶지 않아서 입니다. ㅜ (가난한 유저입니다.)
2가지를 해결하기 위한 금전적 소비가 필요했습니다.

1. 카메라 + pmod 구매 : Real Time Video 관련 IP개발이 target인데, Ultra96 의 Peripherals 들이 지금 상황과 부적합해 보이기도 했습니다.
2. USB-JTAG & UART 을 제공하지 않았습니다. 다음 문구가 있었습니다. JTAG is available through a header (external USB-JTAG required).

그 다음으로 Arty Z7 20 vs  ZYBO Z7 20  의 문제였습니다.

2개 Board의 결정적인 차이는, Memory 였습니다.  512 MB 16-bit bus  VS  1GB 32-bit bus
DMA 사용이 많아서 32bit bus를 사용하고 싶었기 때문에.. 6만원이란 가격차이를 주고 결국.. Zybo Z7 20 + SDSOC SDSoC voucher 구매 를 결정 했습니다.
사실 지금 쓰고 있는 Zybo 에서 Zybo Z7 20 으로만 올려도, PL 부분을 3배나 더 쓸 수 있다는 장점이 있긴 했습니다. (이게 2nd board를 선택하려고 했던 큰 이유였습니다.)

 

Zybo Z7-20 을 통해 Study 해보고자 하는 내용.

1. Vivado HLS 경험 쌓기.
확실히 Xilinx Board에 적용하려면 Xilinx 에서 제공하는 Vivado HLS 가 강력하다는 것을 저번 1st ver. Simple CNN 을 개발하면서 느꼈습니다. (https://blog.naver.com/chacagea/221365781890)
Mentor 사에서 만든 Catpault HLS Tool은 현재 사용중인데, 서로간의 장단점이 명확하다는 생각이 있습니다.

2. Xilinx 에서 제공하는 Revision Study.
모든 걸 전부 만들려고 하니, 힘들겠다 싶었습니다. CNN 이 개발 할 주요 Core 라고 생각하고.. (좀 더 잘 짠, 2nd ver 를 계획 중 입니다.) 
영상의 "Scale/Resize", 이 부분을  revision 으로 도입해볼 생각입니다. (SDSOC voucher 구입이유.)
기회가 되면 다른 Function 들도..?
(https://www.xilinx.com/products/design-tools/embedded-vision-zone.html#computer)

기존에 대충 글을 쓰는 느낌이 있었는데,
이번에는 정리를 좀 더 잘해보자는 마음으로 시작해야겠습니다. 
Zybo Z7 20 보드가 도착하면 관련 내용을 정리해봐야겠습니다.