Ultra96開発ボードでXilinx Zynq UltraScale+ MPSoCを手軽に評価

機械学習開発のお手軽なリファレンスボードとして、ソフトウエア技術者が初めてのプログラマブル・ロジックを試してみる環境としても最適です。 Ultra96はLinaroが提唱する96Boardsプロジェクで初めて、Armプロセッサに加えFPGAロジックを搭載しています。お客様はこのボードを通じて、次の体験をして頂けます。

- ザイリンクス社 最先端 16nm Zynq UltraScale+ MPSoC を評価可能
- Arm Cortex-A53 Quad Core / Cortex-R5 Dual Coreを搭載したカスタムデバイスを開発可能
- プロセッサ処理の ハードウエアオフローディングを高位合成ツールで試すことが可能
- PYNQ (Python for Zynq)プログラム利用でハードを意識せずJupyter Notebook環境を利用可能

Ultra96 に搭載されているZynq UltraScale+ MPSoCは、プロセッサとFPGAを1チップに集積しており、

  • 高性能かつ大容量プログラムロジックを利用した、高帯域な信号・画像処理
  • Cortex-A53アプリケーションプロセッサで余裕のあるシステム(OS/GUI)プロセス処理実行
  • Cortex-R5でタイミングクリティカルなリアルタイム処理をプログラムロジックと連携処理

が可能です。車載、医療、産業、放送、通信等の幅広いマーケットで利用されています。

『インターフェース』2019年1月号でUltra96が取り上げられています。

最強FPGAボードで人工知能カリカリ画像認識

第1章 組み込み人工知能にピッタリ!最強Arm FPGAボード「Ultra96」
第2章 最強ArmコアFPGAボードUltar96の基本的な使い方
第3章 はじめての行列演算ハードウェア化
第4章 映像認識人工知能のカリカリ高速化に挑戦
第5章 リアルタイム物体検出に挑戦

 

Zynq UltraScale+ MPSoC ブロックダイアグラム

Ultra96を初めて使うときに必要な手順や参考情報をまとめましたので、ご利用ください。

Contents
1. 同梱物の確認
2. 電源の入手
3. 動作確認
4. 開発ツールの入手
5. 各種評価に利用できる周辺機器
6. OS(オペレーティングシステム)
7. 開発環境関連ドキュメント


1. 同梱物の確認

Ultra96を購入したらまず同梱物を確認しましょう。箱には以下の4点が入っています。

- Ultra96ボード(本体)
- 16GB microSDカードとSDカードアダプタ
- SDSoC Voucher ライセンス ←IMPORTANTと書いてあります。ライセンス取得に必要です大切に保管して下さい。
- Quick Start Instruction


2. 電源の入手

Ultra96ボードには電源が同梱されていません。弊社で評価済の電源をご紹介しますので、別途ご用意ください。

- 12V/2A ACアダプタ:UNIFIVE Model: UU324-1220
  https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=EEHD-4B8J
- EIAJ3 電源変換アダプタ:2.1φ→EIAJ3変換 WK-J3 変換ケーブル
  https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=2AD6-DEK3


3. 動作確認

Ultra96ボードと電源を入手したら、評価を開始できます。Wi-Fi接続のできるPCを用意し、以下の手順に沿って動作を確認しましょう。

  1. 同梱のmicroSDカードをボードに挿入してください
  2. 用意した電源アダプタを接続し、12V Jack より12V/2Aを供給して下さい
  3. ボード上のJumper SW2 を”SD”セッティングにして下さい
  4. Powerボタンを押して電源を入れて下さい
       Power(DS9): 緑点灯, INIT_B(DS6)赤点灯-->DONE(DS6) 緑点灯
       15秒後 BlueTooth Enable(DS1): 青点灯
       30秒 LAN Enable(DS8): 黄点灯
  5. 約40秒後、PC側Wi-FiにSSID Ultra96_〈MAC_ID〉 が表示されるので、接続してください
  6. PCのブラウザから http://192.168.2.1 に接続して下さい
  7. この後、Webサーバ経由で各種デモをご利用いただけます
  8. 用意されているExample Projectsの詳細は、Ultra96 Getting Started Guideをご覧ください

4. 開発ツールの入手

Ultra96の購入者はザイリンクスの開発ツールを利用できます。同梱されていた『SDSoC Voucher ライセンス』を用意して、ザイリンクスのウェブサイトにアクセスしてください。

利用できるツール
- Vivado Design Suite(ボード限定版)
- SDSoC(ボード限定版)

1) ライセンスの取得

  1. ザイリンクスのサイトProduct Licensingにログインしてください
  2. Account を選択してください
  3. Create New Licenses のEnter Voucher code にコードを入れRedeem Nowをクリック
  4. 確認スクリーン(ZYNQ ZU3 Ultra96 限定)が表示されるので、Yesをクリック
  5. 該当ライセンスのチェックボックスにチェックを入れて、Generate Node License をクリック
  6. Host ID 登録画面に登録を行いクリック
  7. リクエスト内容を確認してライセンスを入手して下さい

2) ツールのダウンロード

  Downloadsより必要なツールをダウンロードしてください。


5. 各種評価に利用できる周辺機器

1. プログラミングケーブル
  2mmピッチコネクタを利用しているため、本ケーブルの利用が便利です
  - JTAGプログラミングケーブル AES-ACC-U96-JTAG →オンラインショップでのご購入

2. ディスプレイ接続
  Display Port接続可能な場合はMiniDisplayport to Display Port 変換ケーブルを利用
  VGA変換アダプタ
  - ICZI: Mini Displayport VGA アダプタ
  HDMI変換アダプタ
  - アイネックス: HDMIアダプタ AMC-MDPHD
  - Club3D: HDMIアダプタ CAC-1170

3. 評価済み microSDカード
  - Micron: MicroSDカード(産業グレード) MTSD32AHC6MS-1WT
  - Delkin: Delkin Utility MLC 16 GB microSD Card (included with Ultra96)

4. USBカメラ
  - Logicool: C920, Brio
  - e-con Systems: See3CAM_CU30 - 3.4 MP(HUB給電必要)

5. 96Board グローブスタータキット
  各種センサーを接続するキットです、PYNQ プロジェクトやHackster.ioのリファレンスで使われています
  https://www.hackster.io/adam-taylor/iot-ultra96-temperature-monitor-using-ifttt-05011b


6. OS(オペレーティングシステム)

同梱のmicroSDに収められているLinaro Embedded Linux plus Enlightenment Desktop の出荷イメージと、その他3rd Party OSをご紹介します。

a. Ultra96出荷イメージ
http://zedboard.org/support/design/24166/156
b. PetaLinux
https://www.96boards.org/documentation/consumer/ultra96/build/peta-linux.md.html
c. Express Logic X-Ware
http://www.ultra96.org/content/x-ware-iot-platform-solutions-ultra96
d. PYNQ - Python productivity for Zynq
PYNQ for Ultra96 紹介VIDEO
https://github.com/Xilinx/PYNQ
http://www.pynq.io/board.html
https://ultra96-pynq.readthedocs.io/en/latest/getting_started.html


7. 開発環境関連ドキュメント

1. Xilinx Vivado ハードウェア開発環境
https://japan.xilinx.com/products/design-tools/vivado.html
2. Xilinx SDK ソフトウェア開発環境
https://japan.xilinx.com/products/design-tools/embedded-software/sdk.html
3. Petalinux Linux Kernel 構築ツール
https://japan.Xilinx.com/products/design-tools/embedded-software/petalinux-sdk.html
4. Xilinx Vivado HLS 高位合成ツール
https://japan.Xilinx.com/products/design-tools/vivado/integration/esl-design.html
4.SDSoC ハードウェアアクセラレーション開発環境
https://japan.Xilinx.com/products/design-tools/software-zone/sdsoc.html

AES-ULTRA96-G

  • Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC ZU3EG A48
  • Micron 2 GB (512M x32) LPDDR4 Memory
  • Delkin 16 GB MicroSD card + adapter
  • Pre-loaded with PetaLinux environment
  • 802.111b/g/n Wi-Fi & Bluetooth 4.2 (Classic & BLE)
  • Mini DisplayPort (MiniDP or mDP)
  • 1x USB 3.0 Type Micro-B upstream port
  • 2x USB 3.0, 1x USB 2.0 Type A downstream ports
  • 40-pin 96Boards Low-speed expansion header
  • 60-pin 96Boards High speed expansion header
  • 85mm x 54mm form factor
  • Linaro 96Boards Consumer Edition compatible

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AES-ULTRA96-V2-G

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はじめてのUltra96

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