Zynq 的本質特征，是它組合了一個雙核ARM Cortex-A9 處理器和一個傳統的現場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array，FPGA）邏輯部件。盡管之前也有過捆綁了FPGA 的專用處理器，但是還沒有出現過完全相同的方案。在Zynq上，ARM Cortex-A9 是一個應用級的處理器，能運行完整的像Linux 這樣的操作系統，而可編程邏輯是基于Xilinx 7 系列的FPGA 架構。這個架構實現了工業標準的AXI 接口，在芯片的兩個部分之間實現了高帶寬、低延遲的連接。這意味著處理器和邏輯部分各自都可以發揮最佳的用途，而不會有在兩個分立的芯片之間的那種接口開銷。同時又能獲得系統被簡化為單一芯片所帶來的好處，包括物理尺寸和整體成本的降低。

　　Zynq 的片上系統

　　既然我們已經把Zynq 描述為一個片上系統（SoC），那么顯而易見，第一個問題就會是“ 什么是SoC？ ”

　　你也許知道，這個概念出現已經有一段時間了，潛在的意思是說單個硅芯片就可以用來實現整個系統的功能，而不是需要用幾個不同的物理芯片來實現。在過去，SoC 這個術語常用于指專用集成電路（Application Specific IntegratedCircuit，ASIC），它上面可以有數字的、模擬的和射頻的元件，和混合信號模塊組合起來來實現模擬- 數字轉換和數字- 模擬轉換（ADC 和DAC）。單就數字部分而言，一塊SoC 可以組合上數字系統所有的功能：處理、高速邏輯、接口、存儲器等等。所有這些功能也可以用物理上分立的器件來實現，然后在印刷電路板（PCB）的層面上組合起來。SoC 的解決方案成本更低，能在不同的系統單元之間實現更快更安全的數據傳輸，具有更高的整體系統速度、更低的功耗、更小的物理尺寸和更好的可靠性。事實上有一大堆無可辯駁的理由來說明SoC 比等價的分立元件系統要強！可以看一下圖1.1，這是關于板上系統和片上系統的簡單圖形化比較。

　　基于ASIC 的SoC 的主要缺點有（一）開發時間和成本，以及（二）缺乏靈活性。開發ASIC 時不可重用的工程投入（及成本）是巨大的，使得這種SoC 類型只適合于大批量而且將來不需要升級的市場領域。基于ASIC 的SoC 的代表性例子包括在PC、平板和智能手機上用的集成處理器。這些處理器典型地是由至少兩個處理器核、存儲器、圖形處理器、接口和其他功能模塊組合起來的，而且大批量生產出來用于壽命有限的產品中。

　　ASIC SoC 的局限性導致它們不適用于很多應用，特別是當快速投入市場能力、靈活性和升級能力已經成為重要的關鍵因素。對于小批量或中批量的產品，ASICSoC 也不是好的解決方案。顯然對于更靈活的解決方案是有需求的，這就是產生這種可編程芯片上的系統（System-on-Progammable-Chip）—— 一種在可編程、可重新配置的芯片上實現的特有的SoC—— 的動力所在。一直以來，FPGA 是自然的選擇。FPGA 天生就是可以被配置來實現任何系統的靈活芯片，如果需要也可以來實現嵌入式處理器。FPGA 還可以隨心所欲地重新配置，和用ASIC 來實現SoC 相比，FPGA能構成更為基礎靈活的平臺。在一個需要系統升級的應用中部署FPGA 幾乎就是沒有風險的。

　　現在，Zynq 提供了更理想的用于實現靈活的SoC 的平臺：Xilinx 將其包裝成“ 全可編程SoC （All-Programmable SoC，APSoC）”，這個詞完美地闡述了它的能力。第二章會仔細闡述Zynq 的架構，在此之前有必要先從圖1.2 看一下架構的高層模型。 從中可以注意到Zynq 是由兩個主要部分組成的：一個由雙核ARM Cortex-A9 構成的處理系統（PS），和一個等價于一片FPGA 的可編程邏輯（PL）部分。它還具有集成的存儲器、各種外設和高速通信接口。

　　PL 部分用來實現高速邏輯、算術和數據流子系統是很理想的，而PS 支持軟件程序和/ 或操作系統，這就意味著任何被設計的系統的整個功能可以恰當地在硬件和軟件之間做出劃分。PL 和PS 之間的鏈接采用了工業標準的高級可擴展接口

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