{"id":1693,"date":"2026-03-15T20:33:34","date_gmt":"2026-03-15T20:33:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pickplace.de\/?post_type=glossary&#038;p=1693"},"modified":"2026-03-17T08:47:52","modified_gmt":"2026-03-17T08:47:52","slug":"mpsoc","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/pickplace.de\/de\/glossar\/mpsoc\/","title":{"rendered":"MPSoC"},"content":{"rendered":"<p><strong>MPSoC (Multiprocessor System-on-Chip)<\/strong> bezeichnet eine System-on-Chip-Architektur, bei der mehrere unterschiedliche Prozessoren und Hardwareeinheiten auf einem einzigen Chip integriert sind. Zwar macht der Begriff auf den ersten Blick den Anschein, dass es sich um eine allgemeine Architektur handelt. Jedoch sind MPSoC-Plattformen allesamt von Xilinx, etwa die Bausteine der Familie <a href=\"https:\/\/www.amd.com\/de\/products\/adaptive-socs-and-fpgas\/soc\/zynq-ultrascale-plus-mpsoc.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Zynq UltraScale+<\/a>. Der Begriff zielt damit ausschlie&#xDF;lich auf die entsprechende Prozessor-FPGA-Architektur. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-rank-math-toc-block\" id=\"rank-math-toc\"><h2>Inhalt<\/h2><nav><ul><li class=\"\"><a href=\"#a\">Architektur<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#a-1\">Anwendungsbereich<\/a><\/li><li class=\"\"><a href=\"#d\">Defence-grade MPSoC<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"a\">Architektur<\/h2>\n\n\n\n<p>Zynq bzw. MPSoC-Bausteine erweitern das Konzept eines klassischen SoC um eine heterogene Multiprozessorstruktur. W&#xE4;hrend ein herk&#xF6;mmliches SoC meist einen Hauptprozessor mit Peripherie integriert, enth&#xE4;lt ein MPSoC mehrere Prozessoren mit unterschiedlichen Aufgaben. Typisch ist die Kombination aus leistungsstarken Application-Prozessoren (z. B. ARM Cortex-A), Echtzeitprozessoren (z. B. Cortex-R) sowie zus&#xE4;tzlicher programmierbarer Logik. Dadurch k&#xF6;nnen verschiedene Aufgaben &#x2013; Betriebssystem, Echtzeitsteuerung, Signalverarbeitung oder Hardwarebeschleunigung &#x2013; parallel auf dem gleichen Chip ausgef&#xFC;hrt werden.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Architektur der Zynq UltraScale+ MPSoC-Bausteine basiert auf einem heterogenen System-on-Chip-Konzept. Bei MPSoC-Architekturen von Xilinx besteht der Chip &#xFC;blicherweise aus zwei Hauptbereichen: der <strong>Processing System (PS)<\/strong>-Dom&#xE4;ne und der <strong>Programmable Logic (PL)<\/strong>. Das Processing System enth&#xE4;lt die Prozessorcluster, Speichercontroller, Kommunikationsschnittstellen und Peripherie. Die Programmable Logic entspricht einer FPGA-Struktur, in der Entwickler eigene Hardwarebl&#xF6;cke implementieren k&#xF6;nnen. <\/p>\n\n\n\n<p>Ein zentraler Bestandteil ist die Application Processing Unit (APU). Diese besteht aus mehreren Arm Cortex-A53 Prozessoren und bildet die klassische Anwendungsplattform des Systems. Auf diesen Kernen laufen typischerweise Betriebssysteme wie Linux oder andere Embedded-OS. Sie &#xFC;bernehmen Aufgaben wie Systemsteuerung, Netzwerkkommunikation, Datenverarbeitung oder komplexe Softwareapplikationen. Die Prozessorcluster verf&#xFC;gen &#xFC;ber Cache-Hierarchien und unterst&#xFC;tzen SIMD-Beschleunigung durch NEON sowie Floating-Point-Berechnungen.<\/p>\n\n\n\n<p>Neben der APU enth&#xE4;lt die Architektur eine Real-Time Processing Unit (RPU) auf Basis der R5-Architektur. Die Kerne verf&#xFC;gen &#xFC;ber lokal angebundenen Speicher (TCM) und eine Memory Protection Unit. AMD argumentiert mit den RISC-Kernen funktional sichere Systeme realisierbar zu machen.<\/p>\n\n\n\n<p>Eine zentrale Eigenschaft eines MPSoC ist die interne Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Architektur. In vielen Designs basiert diese auf der AMBA-Busarchitektur von Arm, insbesondere auf AXI-Interconnects. Diese verbinden Prozessoren, Speicher und Hardwarebeschleuniger und erm&#xF6;glichen parallelen Zugriff auf Speicherressourcen sowie deterministische Daten&#xFC;bertragung.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-stackable-image stk-block-image stk-block stk-0a21846\" data-block-id=\"0a21846\"><style>.stk-0a21846 .stk-img-figcaption{text-align:center !important;}<\/style><figure><span class=\"stk-img-wrapper stk-image--shape-stretch\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"stk-img wp-image-1708\" src=\"https:\/\/www.pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/image-4.png\" width=\"1031\" height=\"728\" alt=\"MPSoC von Xilinx \/ AMD Architektur des Embedded System\" srcset=\"https:\/\/pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/image-4.png 1031w, https:\/\/pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/image-4-300x212.png 300w, https:\/\/pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/image-4-1024x723.png 1024w, https:\/\/pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/image-4-768x542.png 768w, https:\/\/pickplace.de\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/image-4-18x12.png 18w\" sizes=\"auto, (max-width: 1031px) 100vw, 1031px\"\/><\/span><figcaption class=\"stk-img-figcaption\">Xilinx Ultrascale Architektur (Quelle: <a href=\"https:\/\/www.amd.com\/de\/products\/adaptive-socs-and-fpgas\/soc\/zynq-ultrascale-plus-mpsoc.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">AMD<\/a>)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"a-1\">Anwendungsbereich<\/h2>\n\n\n\n<p>MPSoCs werden vor allem in Anwendungen eingesetzt, in denen hohe Rechenleistung, deterministische Echtzeitverarbeitung und flexible Hardwareanpassung gleichzeitig erforderlich sind. Typische Einsatzbereiche sind industrielle Steuerungen, Bild- und Signalverarbeitung, Kommunikationssysteme, autonome Systeme, Luft- und Raumfahrttechnik sowie <a href=\"https:\/\/www.pickplace.de\/rustung-und-verteidigung\/\" data-type=\"page\" data-id=\"1041\">milit&#xE4;rische Elektronik<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p>In der Embedded-Systementwicklung erm&#xF6;glichen MPSoCs eine enge Kopplung von Software und Hardware innerhalb eines einzigen Bausteins. Entwickler k&#xF6;nnen Funktionen zwischen Prozessorsoftware und FPGA-Logik aufteilen und so eine Architektur schaffen, die sowohl allgemeine Rechenaufgaben als auch spezialisierte Hardwarebeschleunigung unterst&#xFC;tzt. Dadurch eignen sich Zynq-Plattformen besonders f&#xFC;r komplexe Embedded-Systeme mit hohen Anforderungen an Parallelit&#xE4;t, Datenverarbeitung und Systemintegration.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"d\">Defence-grade MPSoC<\/h2>\n\n\n\n<p>Mit dem Zynq UltraScale+ XQ existiert eine speziell qualifizierte Variante der Zynq UltraScale+ MPSoC-Architektur, die f&#xFC;r Anwendungen in Luft- und Raumfahrt sowie milit&#xE4;rischen Systemen vorgesehen ist. Diese Bausteine sind funktional weitgehend identisch mit den zivilen Varianten, erf&#xFC;llen jedoch zus&#xE4;tzliche Anforderungen hinsichtlich Zuverl&#xE4;ssigkeit, Lebensdauer, Temperaturbereich und Lieferkettenkontrolle.<\/p>\n\n\n\n<p>Ein zentrales Merkmal dieser Ger&#xE4;te ist die Langzeitverf&#xFC;gbarkeit. Defense-Grade-Bausteine werden &#xFC;ber sehr lange Zeitr&#xE4;ume produziert und unterst&#xFC;tzt. F&#xFC;r viele Designs wird eine Produktverf&#xFC;gbarkeit von deutlich &#xFC;ber 15 Jahren angegeben. Diese langfristige Verf&#xFC;gbarkeit ist in milit&#xE4;rischen Programmen entscheidend, da Plattformen oft mehrere Jahrzehnte betrieben werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>MPSoC (Multiprocessor System-on-Chip) bezeichnet eine System-on-Chip-Architektur, bei der mehrere unterschiedliche Prozessoren und Hardwareeinheiten auf einem einzigen Chip integriert sind. Zwar macht der Begriff auf den ersten Blick den Anschein, dass es sich um eine allgemeine Architektur handelt. Jedoch sind MPSoC-Plattformen allesamt von Xilinx, etwa die Bausteine der Familie Zynq UltraScale+. 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