Rok Ur?i?是Instrumentation Technologies公司的創始人以及CEO，是一位在尖端粒子加速器診斷測試儀器領域的世界級領軍人物，他在1998年創立了這家公司，其測試儀器技術團隊已經研制了針對粒子加速器的復雜測試儀器。從某些方面看，這其實是一個很好的市場，并且公司已經在這個領域相當成功但這是一個利基（Niche）市場，所以Rok Ur?i?期望公司能進一步擴張并將其設計團隊帶入一個更加廣闊的全新領域。當Zynq SoC出現后，他們覺得機會來了，利用Zynq SoC芯片，他們打造一個新平臺，這個平臺具備當前粒子加速器的復雜測試儀器的大部分特性，同時還可以在更廣闊市場上獲得應用。

這正是Red Pitaya真正目的所在。

對于設計團隊來說，下一步需要做的是如何開發與創建這個平臺。首先，要創建3D模型，以便人們可以獲得這個產品大小的概念。然后，他們以標語“Red Pitaya：全民所有的開源測試儀器”進行Kickstarter競標。Kickstarter募集資金目標為$50,000，而最終募集到$256, 125，超募達到5倍多，并由此開始進入實施開發進程。

Red Pitaya的硬件核心主要是一塊單板，這塊單板具備快速模擬輸入輸出、數字輸入輸出、強大的處理資源以及很好的I/O性能。板上有兩組14比特125Msamples/sec模擬輸入，兩組兩組14比特125Msamples/sec模擬輸出；四組低速12比特100ksamples/sec模擬輸入，以及四組低速12比特100ksamples/sec模擬輸出；I/O方面，擁有1Gbps以太網接口，一個USB OTG接口和一個USB控制端口。計算能力方面主要得益于ARM Cortex-A9多核處理器以及一大組不受約束的FPGA架構DSP，這些資源均來自于板上的Zynq SoC芯片。板子的圖片如下。

起先，設計團隊并不確定他們是否需要用到SOC芯片，但他們很清楚他們得需要一片FPGA來實現某些功能，同時，他們還需要一個微處理器。所以他們也在考慮其它方面的解決方案，Zynq SoC所具備的特性讓設計團隊意識到選擇一個All Programmable SOC芯片將是一個正確的選擇，因為當他們使用分立的微處理器與FPGA來實現時，無法滿足處理器與可編程硬件之間的帶寬要求。Red Pitaya在尚未命名之時，設計團隊其實心中已經有了一個清晰設計藍圖：快速數據采集、快速數據生成以及輸入輸出之間的快速反饋環路，使用SOC芯片的方法可以獲得巨大的好處，使用Zynq SoC芯片可以為Red Pitaya的開源應用創建更多的機遇。

Red Pitaya開發團隊在使用賽靈思可編程器件方面有非常長的歷史，從Virtex-II FPGAs一直使用到Virtex-6，相對于微處理器，基于ARM處理器方面是受到經驗限制，因此后來轉移到英特爾x86處理器，不過x86并不是很適合Red-Pitaya，主要是功耗方面問題，在找到Zynq之前，他們并沒有更合適的選擇，而Zynq內嵌處理器是最吸引Red Pitaya設計團隊的。

事實上，在FPGA成為設計團隊一個主要考慮之前，Zynq SoC芯片就已經出現了，很多人不太熟悉FPGA是源于他們對使用FPGA存在顧慮。而Zynq SoC獨具匠心地把處理器與FPGA結合與應用，可以在使用FPGA的同時，輕松的使用處理器。假如你是一位軟件工程師，你可以從熟悉的ARM處理器入手寫代碼，之后就可以考慮使用FPGA來加速你的進展，這是減少障礙的一個簡單方法。若你以沉迷于FPGA方式開始，最終你會體會到其優異性能的巨大好處。

對于想打造一款完全開源產品的Red Pitaya設計團隊來說，這種特性正是他們夢寐以求的 ，使用內嵌處理器的FPGA這種方法也正是他們需要的，使用FPGA內嵌處理器軟核進行系統設計的門檻是比較高的。同樣一個設計團隊，如果考慮使用多年以前帶PowerPC處理器的賽靈思Virtex-II Pro器件來做設計，是無法充分利用FPGA與處理器的全部性能的，而使用Zynq SoC，則可以充分發揮該芯片內所有性能特性。

基于希望全球更多的社區團體能為產品開發測試應用的開源思路強烈地激勵著Red Pitaya設計團隊，而Zynq SoC因為首先從CPU開始啟動，人們就很容易利用熟悉的處理器編程模式來創建一個新的應用，而之后，他們可以考慮以全新的方式來利用片上FPGA邏輯。

在使用 Zynq SoC之前，Red Pitaya的早期設計里面包括一些快速RF輸入輸出和一些比較低速的模擬輸入輸出（大概每秒幾千次采樣），僅僅是打算用來連接微處理器。而Zynq SoC集成了ADC，可以直接用于低速模擬輸入（注意，這里“低速”指100ksamples/sec左右），可以使用DAC作為Zynq SoC的快速與低速模擬輸出。

相較其它類似的方案，Zynq SoC功耗很低，舉個例子，使用x86處理器的方案功耗都會比較大，需要一個散熱風扇，而Red Pitaya僅僅需要一個無源散熱片。

對于Red Pitaya設計團隊來說，Zynq SoC眾多特性與好處中最重要的是：
1． 處理器系統與可編程邏輯之間的帶寬是首要的；
2． 功耗其次；
3． 由CPU先行啟動的啟動順序也是非常重要的。

設計團隊知道他們選擇的FPGA速度性能足以讓他們可以選擇價格低廉的ADC和DAC，比如說，他們也知道他們并不需要使用500MHz的高性能ADCs，但是，CPU、FPGA和內存之間的帶寬性能是至關重要的。就這一點而言，Zynq SoC的架構是非常有利于Red Pitaya設計團隊的。

幾年前，設計團隊在設計粒子加速器測試儀器時，在Virtex-II FPGA的RocketIO MGT SerDes端口配置上積累了豐富的經驗，當時，他們并不知道在高速私有網絡上使用哪類串行協議？因此，具備靈活性的Rocket I/O是最合適的。一個團隊設計成員曾說：“我們獲得了很好的支持，我們不能因為幾個美分或因一點點價格差別而扔掉所選的器件，而且，當你習慣于某一類具體的器件時，你并不想任意切換到別的器件”。

設計團隊曾經嘗試至少一家其它供應商的FPGA器件，但供應商的支持并不好，也有一些技術上的問題，舉個例子，在使用某廠商的FPGA器件時，設計人員不得不使用許多FPGA固定資源來實例化一些東西，而在賽靈思的器件中，這些已經以硬核的形式進行固化了。另外，使用競爭對手的FPGA的資源消耗遠遠超出預期。

這就是為什么測試儀器技術的設計團隊一直使用賽靈思器件的主要原因。

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