米联客MLK-CM02-2CG-3EG-4EV-AMD MPSOC核心模块硬件手册

标签：MPSOC CM02 核心扇出差分 5mil MLK pair Len

1 产品概述

MLK-CM02-2CG-3EG-4EV（MILIANKE-8X）是米联客电子Zynq UltraScale+ MPSOC系列开发平台的全新高端产品。其核心模块集成电源管理：0.85V核心电源，最大输出12A。用户基于核心模块设计功能底板（提供功能底板设计方案）。降低项目功能底板设计难度和生产成本，加速项目开发。其应用领域包含高速通信；机器视觉、伺服系统、视频采集、消费电子；项目研发前期验证；电子类相关专业开发人员学习。

2 硬件参数概述

MLK-CM02-2CG 硬件参数
SOC 型号	XCZU2CG-1SFVC784E
FPGA 主要参数	套餐	CM02-2CG套餐（A）	CM02-2CG套餐（B）	CM02-2CG套餐（C）
	构架	Zynq UltraScale+
	APU	Dual-core ARM Cortex-A53 1.2Ghz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 500Mhz
	GPU	不支持
	VCU	不支持
	速度等级	-1	-1	-1
	逻辑单元(Logic Cells)	103K	103K	103K
	Total Block RAM	5.3Mb	5.3Mb	5.3Mb
	DSP(DSP slices)	240	240	240
	CLB Flip-Flops	94K	94K	94K
	CLB LUTs	47K	47K	47K
	GTR Transceiver	4对	4对	4对
PSDDR4		1GB DDR4（单片512MB2片）数据带宽2400MHz32Mbit	2GB DDR4（单片512MB4片）数据带宽2400MHz64Mbit	2GB DDR4（单片512MB4片）数据带宽2400MHz64Mbit
PLDDR4		不支持	不支持	不支持
FLASH		不支持	256Mbit QSPI FLASH 速度4bit*125Mbps	256Mbit QSPI FLASH 速度4bit*125Mbps
EMMC		不支持	不支持	8GB 8bit
时钟管理		PS:33.333333MHZ PL：100MHZ	PS:33.333333MHZ PL：100MHZ	PS:33.333333MHZ PL：100MHZ
按键		核心板1个	核心板1个	核心板1个
外形		60mm70mm10mm	60mm70mm10mm	60mm70mm10mm
板载连接器		DF40C-100DP x4	DF40C-100DP x4	DF40C-100DP x4
电源		DC-12V	DC-12V	DC-12V
Boot模式		QSPI/SD/EMMC/JTAG	QSPI/SD/EMMC/JTAG	QSPI/SD/EMMC/JTAG
散热		整体覆盖散热片607011mm	整体覆盖散热片607011mm	整体覆盖散热片607011mm
功耗		最大功耗：8W	最大功耗：8W	最大功耗：8W
尺寸		607010mm	607010mm	607010mm
重量		30.4g（不带散热片）	30.6g（不带散热片）	30.6g（不带散热片）
工作温度		商业级：0-70°	商业级：0-70°	商业级：0-70°

MLK-CM02-3EG硬件参数
SOC 型号	XCZU3EG-2SFVC784I
FPGA 主要参数	套餐	CM02-3EG套餐（A）	CM02-3EG套餐（B）
	构架	Zynq UltraScale+
	APU	Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz
	GPU	Mali-400MP2 600Mhz
	VCU	不支持
	速度等级	-2	-2
	逻辑单元(Logic Cells)	154K	154K
	Total Block RAM	7.6Mb	7.6Mb
	DSP(DSP slices)	360	360
	CLB Flip-Flops	141K	141K
	CLB LUTs	71K	71K
	GTR Transceiver	4对	4对
PSDDR4		4GB DDR4（单片1GB4片）数据带宽2400MHz64Mbit	4GB DDR4（单片1GB4片）数据带宽2400MHz64Mbit
PLDDR4		不支持	1GB DDR4（单片1GB1片）数据带宽2400MHz16Mbit
FLASH		256Mbit QSPI FLASH 速度4bit*125Mbps	256Mbit QSPI FLASH 速度4bit*125Mbps
EMMC		8GB 8bit	8GB 8bit
时钟管理		PS:33.333333MHZ PL：100MHZ	PS:33.333333MHZ PL：100MHZ
按键		核心板1个	核心板1个
外形		60mm70mm10mm	60mm70mm10mm
板载连接器		DF40C-100DP x4	DF40C-100DP x4
电源		DC-12V	DC-12V
Boot模式		QSPI/SD/EMMC/JTAG	QSPI/SD/EMMC/JTAG
散热		整体覆盖散热片607011mm	整体覆盖散热片607011mm
功耗		最大功耗：10W	最大功耗：10W
尺寸		607010mm	607010mm
重量		20g（不带散热片）	20.5g（不带散热片）
工作温度		工业级：-40~85°	工业级：-40~85°

MLK-CM02-4EV硬件参数
SOC型号	XCZU4EV-2SFVC784I
FPGA主要参数	套餐	CM02-4EV套餐
	构架	Zynq UltraScale+
	APU	Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz
	GPU	Mali-400MP2 600Mhz
	VCU	支持H.264 / H.265视频编解码
	速度等级	-2
	逻辑单元(Logic Cells)	192K
	Total Block RAM	4.5Mb
	DSP(DSP slices)	728
	CLB Flip-Flops	176K
	CLB LUTs	88K
	GTR Transceiver	4对
	GTH Transceiver	4对
PSDDR4		4GB DDR4（单片1GB4片）数据带宽2400MHz64Mbit
PLDDR4		1GB DDR4（单片1GB1片）数据带宽2400MHz16Mbit
FLASH		256Mbit QSPI FLASH 速度4bit*125Mbps
EMMC		8GB 8bit
时钟管理		PS:33.333333MHZ PL：100MHZ
按键		核心板1个
外形		60mm70mm10mm
板载连接器		DF40C-100DP x4
电源		DC-12V
Boot模式		QSPI/SD/EMMC/JTAG
散热		整体覆盖散热片607011mm
功耗		最大功耗：15W
尺寸		607010mm
重量		30.6g（不带散热片）
工作温度		工业级：-40~85°

扩展接口定义

CM02-2CG

套餐	CM02-2CG套餐（A）	CM02-2CG套餐（B）	CM02-2CG套餐（C）
引出GTR	4对GTR	4对GTR	4对GTR
引出MIO	61GPIO（仅支持1.8V）	61GPIO（仅支持1.8V）	61GPIO（仅支持1.8V）
引出IO	HD:72GPIO 36对差分对 HP：48GPIO 24对差分对 BANK65(支持ADJ) HP：48GPIO 24对差分对 BANK66(支持ADJ)	HD:72GPIO 36对差分对 HP：48GPIO 24对差分对 BANK65(支持ADJ) HP：48GPIO 24对差分对 BANK66(支持ADJ)	HD:72GPIO 36对差分对 HP：48GPIO 24对差分对 BANK65(支持ADJ) HP：48GPIO 24对差分对 BANK66(支持ADJ)

CM02-3EG

套餐	CM02-3EG套餐（A）	CM02-3EG套餐（B）
引出GTR	4对GTR	4对GTR
引出MIO	61GPIO（仅支持1.8V）	61GPIO（仅支持1.8V）
引出IO	HD:72GPIO 36对差分对 HP：48GPIO 24对差分对；BANK65(支持ADJ) HP：48GPIO 24对差分对；BANK66(支持ADJ)	HD:72GPIO 36对差分对 HP：48GPIO 24对差分对；BANK65(支持ADJ) HP：48GPIO 24对差分对；BANK66(支持ADJ)

CM02-4EV

套餐	CM02-4EV套餐
引出GTH	4对GTH
引出GTR	4对GTR
引出MIO	61GPIO（仅支持1.8V）
引出IO	HD:72GPIO 36对差分对 HP：48GPIO 24对差分对；BANK65(支持ADJ) HP：48GPIO 24对差分对；BANK66(支持ADJ)

3 核心模块

CM02核心模块-2CG

CM02-2CG-(A)(B)(C)核心板

实物图样以用户实际购买实物为准

CM02核心模块-3EG

CM02-3EG-(A)(B)核心板

实物图样以用户实际购买实物为准

CM02核心模块-4EV

CM02-4EV核心板

实物图样以用户实际购买实物为准

4 硬件详细描述

1: ZYNQ SOC

核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片，型号：XCZU2CG-1SFVC784E。此芯片封装是SFVC784，速度等级是-1，温度等级是商业级。

XCZU2CG-1SFVC784E集成了双核ARM A53 MPCore(Dual-core ARM Cortex-A53 1.2Ghz) 、RPU (Dual-core ARM Cortex-R5 500Mhz)，103K可编程逻辑单元，同时具备了硬件编程和软件编程功能。

芯片型号	XCZU2CG-1SFVC784E
FPGA主要参数	型号	XCZU2CG-1SFVC784E
	构架	Zynq UltraScale+
	温度等级	商业级
	速度等级	-1
	APU	Dual-core ARM Cortex-A53 1.2Ghz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 500Mhz
	GPU	不支持
	VCU	不支持
	Logic Cells	103K
	Total Block RAM	5.3Mb
	DSP Slices	240
	CLB Flip-Flops	94K
	CLB LUTs	47K
	GTR Transceiver	4对

核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片，型号：XCZU3EG-2SFVC784I。此芯片封装是SFVC784，速度等级是-2，温度等级是工业级。

XCZU3EG-2SFVC784I集成了四核ARM A53 MPCore(Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz) 、RPU (Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz)以及GPU(Mali-400MP2 600Mhz)，154K可编程逻辑单元，同时具备了硬件编程和软件编程功能。

芯片型号	XCZU3EG-2SFVC784I
FPGA主要参数	型号	XCZU3EG-2SFVC784I
	构架	Zynq UltraScale+
	温度等级	工业级
	速度等级	-2
	APU	Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz
	GPU	Mali-400MP2 600Mhz
	VCU	不支持
	Logic Cells	154K
	Total Block RAM	7.6Mb
	DSP Slices	360
	CLB Flip-Flops	141K
	CLB LUTs	71K
	GTR Transceiver	4对

核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片，型号：XCZU4EV-2SFVC784I。此芯片封装是SFVC784，速度等级是-2，温度等级是工业级。

XCZU4EV-2SFVC784I集成了四核ARM A53 MPCore(Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz) 、RPU (Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz)、GPU(Mali-400MP2 600Mhz) 以及VCU（支持H.264 / H.265视频编解码），192K可编程逻辑单元，同时具备了硬件编程和软件编程功能。

芯片型号	XCZU4EV-2SFVC784I
FPGA主要参数	型号	XCZU4EV-2SFVC784I
	构架	Zynq UltraScale+
	温度等级	工业级
	速度等级	-2
	APU	Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz
	GPU	Mali-400MP2 600Mhz
	VCU	支持H.264 / H.265视频编解码
	Logic Cells	192K
	Total Block RAM	4.5M
	DSP Slices	728
	CLB Flip-Flops	176K
	CLB LUTs	88K
	GTR Transceiver	4对
	GTH Transceiver	4对

2: DDR内存

核心模块搭载了 2片/4片镁光（Micron）的 DDR4 内存。单片内存大小为 512MB/1GB, 数据接口 16bit，内存数据主频高达 2400MHz；

MZU784COREB-8X-2CG核心板

套餐型号	8X-2CG（A）	8X-2CG（B）	8X-2CG（C）
DDR型号	MT40A256M16GE_083E
DDR内存大小（片）	512MB/片
PSDDR（片）	2片	2片	4片
PLDDR（片）	不支持	不支持	不支持

MZU784COREB-8X-3EG核心板

套餐型号	8X-3EG（A）	8X-3EG（B）
DDR型号	MT40A512M16LY-062E-IT-E
DDR内存大小	1GB/片
PSDDR（片）	4片	4片
PLDDR（片）	不支持	1片

MZU784COREB-8X-4EV核心板

套餐型号	8X-4EV
DDR型号	MT40A512M16LY-062E-IT-E
DDR内存大小	1GB/片
PSDDR（片）	4片
PLDDR（片）	1片

核心模块根据市场供货，以及商业及工业级会选用以下几种型号进行量产：

MT40A256M16GE_083E(商业级DDR 用于商业级核心模块)

MT40A512M16LY-062E(商业级DDR 用于商业级核心模块)

MT40A512M16LY-062E-IT-E(工业级DDR 用于工业级核心模块)

PSDDR部分

PSDDR4部分IO分配如上图所示：开发板采用高速布线，PSDDR4 的硬件设计需要严格考虑信号完整性，开发板的电路及 PCB 设计已经充分考虑了匹配电阻/终端电阻，走线阻抗控制，走线等长控制，以确保PSDDR4稳定工作。

PSDDR4芯片接FPGA芯片的BANK504，供电电压为1.2V；

注：PS DDR无需进行PIN脚约束，使用的时候只需要对ZYNQ IP的DDR配置部分正确设置相关参数

PLDDR部分

PLDDR4部分IO分配如上图所示：开发板采用高速布线，PLDDR4 的硬件设计需要严格考虑信号完整性，开发板的电路及 PCB 设计已经充分考虑了匹配电阻/终端电阻，走线阻抗控制，走线等长控制，以确保PLDDR4稳定工作。

PLDDR4芯片接FPGA芯片的BANK64，供电电压为1.2V；

注：PL部分DDR需要使用到MIG配置，PIN脚约束需要在MIG中定义。通过阅读原理图，可以快速正确定位FPGA的PIN脚号；

启动模式	开关状态
JTAG调试模式	开关1-ON开关2-ON开关3-ON
EMMC启动	开关1-OFF开关2-OFF开关3-ON
SD卡启动	开关1- OFF开关2-ON开关3-OFF
USB3.0启动	开关1-OFF开关2-OFF开关3-OFF
QSPI FLASH启动	开关1-ON开关2-OFF开关3-ON