实测300MB/s！DSMC总线搞定RK3572+FPGA高速互联

原创 2026-08-26 17:45:00 飞凌嵌入式 RK3572 DSMC FPGA 工业通信

工业自动化、运动控制及高速数据采集领域里，ARM与FPGA的异构协同早已成为主流，但两者之间的通信瓶颈却频频显现。传统SPI接口带宽仅10Mbps级别，面对海量数据时力不从心；而PCIe虽带宽极高，却因设计复杂、成本高昂，在许多场景中显得"大材小用"。

有没有一种兼顾性能、成本与开发效率的理想方案？

飞凌嵌入式给出了答案：基于瑞芯微DSMC（双倍数据速率串行存储器控制器）总线技术，成功实现了ARM与FPGA间稳定、高速的数据互联，实测读写带宽均突破300MB/s，为工业通信提供了全新的高性价比选择。

DSMC总线实现ARM与FPGA高速互联

1测试平台：ARM+FPGA一体化评估底板

为精准评估ARM与FPGA之间各类通信接口的真实性能，彻底规避传统飞线连接带来的信号完整性衰减、性能损耗问题，飞凌嵌入式自研了FPGA+ARM一体化测试底板。

该平台可兼容RK3572、RK3576、RK3568、RK3506四款核心板作为算力主控，同时支持无缝适配Xilinx（赛灵思）、安路（Anlogic）、高云（Gowin）等多品牌FPGA核心板，为异构计算方案的性能验证提供稳定、可靠的硬件基础。

FPGA+ARM一体化测试底板

各主控平台支持的互联接口如下：

各主控平台支持的互联接口

2DSMC通信架构与测试方案

本次测试基于飞凌嵌入式一体化评估板，实现FET3572-C核心板与FPGA通过DSMC总线的通信性能验证。

1. 基础测试环境

  • 开发环境：Windows10/11 64bit；VMware15+Ubuntu22.04（开发环境搭建详见Forlinx官网RK3572开发环境）
  • 系统版本：U-Boot-2025.04、Linux-6.12.58内核、Buildroot 2025.02.7
  • 硬件平台：FET3572x-C_FPGA_Test V1.0工业评估板卡
  • 架构模式：RK3572作为DSMC主机，FPGA作为DSMC从机

2. 带宽测试结果

DSMC带宽测试结果

3. ARM侧实现逻辑

ARM端由Linux应用程序通过/dev/dsmc/cs0设备节点发起读写请求，内核中的DSMC驱动接收指令后，调用CPU_DMA引擎，经由DMA_MMP模块在DDR内存与DSMC_IO硬件接口之间直接完成数据搬运，全程无需CPU参与数据拷贝，保障了高吞吐与低延迟。测试程序可通过配置包大小、循环次数等参数完成读写校验，并输出误码率与实测传输速率。

4. FPGA侧实现逻辑

FPGA端实现Local Bus Slave功能：接收ARM端发送的数据时，数据经IOBUF、IDDR采样后存入DRAM；读取数据时，DRAM内的数据经ODDR、IOBUF输出至DSMC总线，完成数据回传。

5. 系统架构框图

整体架构分为ARM端与FPGA端两层：ARM侧从用户态应用到底层硬件接口，依次经过Linux应用、设备节点、驱动层、DMA引擎、DSMC硬件IO；FPGA侧对应实现数据采样、存储与回传逻辑，两端通过DSMC总线完成高速交互。

DSMC系统架构框图

3实测演示：稳定传输，零误码

本次测试通过dsmc_mmap_test工具完成，可通过参数灵活配置传输模式、循环次数、载荷长度、时钟频率等条件，核心参数说明如下：

执行：./dsmc_mmap_test -c 1000 -l 65528 -v -p -o, --op operation: rw (write+read+verify, default), wo (write only), ro (read only) -c, --cycle transfer count -l, --length payload bytes per transfer (12-byte preamble added automatically) -G, --gen_mode data pattern 0=random 1=sequential -v, --verbose dump write/read data -P, --perf print performance (MiB/s) summary -f, --freq set DSMC IO clock freq in Hz (e.g. 100000000)

本次测试选取65528字节载荷（避免65536字节下的溢出问题），分别完成100次、1000次循环读写验证，结果如下：

1. 100次循环读写测试

测试指令 ./dsmc_mmap_test -c 100 -l 65528 -v -P
传输模式 读写 + 校验
测试结果 100次循环全部成功，0失败、0误码，误码率0.0000%
写入平均速率 303.10 MiB/s
读取平均速率 305.59 MiB/s

100次循环读写测试结果

2. 1000次循环读写测试

测试指令 ./dsmc_mmap_test -c 1000 -l 65528 -v -P
传输模式 读写 + 校验
测试结果 1000次循环全部成功，0失败、0误码，误码率0.0000%
写入平均速率 303.53 MiB/s
读取平均速率 304.91 MiB/s

1000次循环读写测试结果

测试项目 循环次数 写入速率 读取速率 误码率 结果
短周期测试 100次 303.10 MiB/s 305.59 MiB/s 0.0000% 全部成功
长周期测试 1000次 303.53 MiB/s 304.91 MiB/s 0.0000% 全部成功

两组测试均验证，DSMC总线在长周期、大数据量传输场景下表现稳定，读写速率均可稳定维持在300MB/s级别，且全程误码率为0，完全满足工业场景对高速、可靠通信的需求。

DSMC总线以适中的开发成本与硬件门槛，实现了接近PCIe级别的传输性能，完美适配中高速工业互联场景。飞凌嵌入式FET3572-C系列核心板已完成DSMC接口的全流程适配与验证，可助力客户快速落地工业PLC、多轴运动控制、高速数据采集等异构计算产品。

相关产品 >

  • FET3576-C核心板

    飞凌嵌入式RK3576核心板集成了强大的处理器和丰富的接口，提供出色的计算能力和扩展性。RK3576核心板以其卓越的性能、低功耗和稳定性，成为工业、AIoT、边缘计算、智能移动终端等领域的理想选择。无论是数据处理还是边缘计算，RK3576都能为项目提供强大的硬件支持。核心板推荐选择飞凌嵌入式瑞芯微系列RK3576J业级核心板、RK3576高性能核心板。 了解详情
    FET3576-C核心板

  • FET3572-C核心板

    FET3572-C核心板基于瑞芯微新一代八核AIoT平台RK3572处理器开发设计，集成了2个ARM Cortex-A73和6个ARM Cortex-A53高性能核，内置4TOPS超强算力NPU，为各类边缘AI应用提供强劲算力支撑。瑞芯微RK3572，兼顾高性能、低功耗与全栈AI能力的AIoT芯片，新一代八核AIoT芯片，双核A73+六核A53、8nm、4TOPS NPU、8K解码。 了解详情
    FET3572-C核心板
上一篇：储能控制器怎么选？飞凌FCU2601工商业储能EMS能量控制单元，四大维度选型指南

推荐阅读 换一批 换一批