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FAQ-赛灵思28nm FPGA常见问题解答

FAQ-赛灵思28nm FPGA常见问题解答

1、什么是赛灵思7系列产品?  赛灵思7系列三款FPGA基于高性能,低功耗HPL28nm工艺,且建立在行业最低功耗和唯一统一架构之上,可以提供突破性的功耗,性能及设计可移植性。这种创新的架构使得设计方案可以在7系列的三大产品Artix-7, Kintex-7以及 Virtex-7方便的进行移植。系统制造商可以非常容易的成功实现规模设计以满足市场需求,同时降低成本和功耗,增加系统性能和容量。采用AMBA4 AXI4 作为互联支持即插即用FPGA设计,IP复用进一步提高了生产率,可移植性以及精确性。
  2、什么是赛灵思 Zynq-7000 可扩展处理平台?
  Zynq-7000 可扩展处理平台是包括四款器件的产品系列,该产品系列基于 ARM® Cortex™-A9 MPCore 处理器的完整片上系统 (SoC) 和集成的28nm可编程逻辑为一体。每款器件均为基于处理器的系统,能够在通过可访问的可编程逻辑重设时即可启动操作系统。这些新型器件使系统架构师和嵌入式软件开发人员能够通过串行(使用 ARM 处理器)和并行(使用可编程逻辑)处理相结合的方式,满足各种日趋复杂的高性能应用需求,同时可以利用其高度集成的优势大大降低成本和功耗,并缩小产品尺寸。
  3、“统一架构”指什么?
  所有 7 系列以及Zynq7000器件均采用相同的架构构建块(逻辑结构、Block BRAM、时钟技术、DSP 切片、SelectIO™ 技术),以不同比例组合创建了四个全新的 FPGA 系列,并针对各种最终产品要求进行了优化,能满足从最低到最高器件密度和功能需求。第四代赛灵思面向应用的模块化模块 (ASMBL™) 架构采用 Virtex-4 FPGA 系列率先推出的独特列状技术,使设计人员不仅能够高效全面地利用各种逻辑密度(逻辑单元的数量从 8000 到 200 万不等),同时还能为应用实现资源的适当组合。
  4、客户从统一架构中有何收益?
  统一架构提供了可扩展性和提高了生产率,使得客户和合作伙伴能够充分利用对多种不同器件和产品系列的IP和设计投资。这简化了四种最新 FPGA 系列之间的移植工作, 使得现有设计或 IP 模块转向更小型或更大型器件的过程中, 可以最大限度地减少重新编码、重新仿真以及故障修复的工作量。
  5、什么是堆叠互联技术?
  赛灵思 “堆叠硅片互联技术”采用了先进的 3D 封装方法,如微凸块和硅通孔 (TSV)技术,以更小的芯片实现了同等甚至超越了最大单芯片FPGA所能提供的带宽和容量 ,满足了生产制造以及产品快速上市的需求。这种技术将多个FPGA slice并列排列于无源硅中介层,通过数以万计的过孔,并以极低的时延与标准封装基底相连。实现了FPGA容量,带宽以及功耗的巨大突破。
  不同于利用标准或高速串行I/O来连接印刷电路板(PCB)或多芯片模块(MCM)上的多个FPGA器件,堆叠硅片互联技术将这些芯片叠加,作为一个功能强大的单芯片FPGA器件来应用。Virtex-7 2000T是首个使用堆叠硅片互联技术的器件。带有28 Gbps收发器的Virtex-7 HT器件也将充分利用堆叠硅片互联技术。
  6、什么是Virtex-7 HT FPGA?
  赛灵思发布了 Virtex-7 HT FPGA,该产品在单片 FPGA 中集成了业界最多数量的串行收发器—16个 28Gbps 和72个 13.1Gbps 串行收发器,能够满足 100Gbps 和 400Gbps 带宽应用的需要。Virtex-7 HT 系列的功能组合支持广泛的应用,例如:从包含 290,000 个逻辑单元的低成本 100G“智能变速箱”芯片到包含 870,000 个逻辑单元的全球首款 400Gbps FPGA,其中支持 100Gbps、2 x 100Gbps 或 400Gbps 接口、高效连接、基于 3Gbps 或 6Gbps 的传统系统端接口和 10Gbps ASIC 及 ASSP 芯片等应用。
  7、28nm产品系列与Virtex-6和Spartan-6 FPGA系列有何区别?
  7系列以及EPP系列产品都采用了28nm统一架构,具有更低的功耗和更高的性能。这种独特工艺技术使总功耗降低了50%,并使性价比和系统性能同时提高两倍,也是全球首个200万逻辑芯片FPGA(其容量是前代产品的2.5倍)。因此,设计人员现在可以在28nm系列上轻松扩展其应用,提高性能和容量并降低成本,同时保持功耗预算。
  8、为何要迁移到多个产品系列,而不仅仅是Virtex和Spartan系列?
  通过将适用于低成本和超高端FPGA的通用架构迁移到多个产品系列,赛灵思能够将可编程技术惠及日益多样化的设计者社区,并更迅速地交付面向新应用和新市场的设计平台。赛灵思客户可轻松向上或向下扩容基于FPGA的应用,降低成本和功耗,或提高性能和容量,以便在之前只能通过ASSP或ASIC而实现的各种系统中采用可编程解决方案。此外,赛灵思客户及合作伙伴都能通过利用赛灵思全部28nm产品的设计/IP投资来降低开发和部署成本。
  9、28nm系列中是否有新的模拟功能?
  是的。所有7系列和Zynq器件中的模拟子系统称之为XADC,并包含两个独立的1 Megasample per second (MSPS)的12位模拟-到-数字转换器(ADC),以及17通道模拟多路复用器前端。通过紧密集成XADC与可编程逻辑,赛灵思能够提供业界最灵活的模拟子系统。这种模拟与可编程逻辑的新组合叫做敏捷混合信号(AMS)。
  10、为什么会重点关注电源和新架构?
  电源是向新应用和ASIC和ASSP市场开放可编程逻辑的关键限制因素。赛灵思利用其28nm统一架构大大降低了整体功耗,不仅为高端系统提供较低的整体功耗,还提供更为实用的性能。通过降低功耗,赛灵思可提供在DSP性能下支持6.4TMAC对称性(3.2TMAC非对称)的FPGA系列,将容量提高至200万个逻辑单元,运行速度高达600MHz,并且高速连接能力高达2.7Tbps。
  由于28nmFPGA的总体功耗比赛灵思前代采用相同设计的FPGA降低了50%,并且比竞争对手的28nmFPGA低了30%,设计者无需在性能和功耗之间作出取舍。
                                                  11、产品自2010年6月面世以来,是否做过改动?
  是的。Kintex-7系列现在包含运行速度高达12.5 Gbps的GTX串行收发器,XC7K160T器件包含改进的BlockRAM和DSP片,以支持关键无线应用。XC7K355T、XC7K420T和XC7K480T三个新器件,包含高达32个运行速度为12.5 Gbps、相当于800个最大收发器性能(全双工)的 GTX收发器,高达480,000的扩大逻辑密度,以及性能为2,450GMACS DSP的1,920 DSP片(对称FIR),满足无线通信和高量细分市场的新机会。
  Virtex-7 FPGA产品新增了带有1.126M逻辑单元的XC7V1140T器件、84Mb Block RAM、运行速度为638MHz的5,280 DSP片,以及能够以13.1 Gbps运行的96个GTH收发器。这种前所未有的功能组合为我们的“前卫”通信客户提供了6,737 GMACS最大DSP性能(对称FIR))和2,784 Gbps最大收发器带宽(全双工)。
  Artix-7系列的密度范围从8K增加到350K逻辑芯片,I/O数量增加到600个,GTP收发器速度也从3.75 Gbps提高到6.6 Gbps。DPS片提高到1040(运行速度543MHz),为1,129 GMAC(对称FIR)带来了最大DSP性能;6.6 Gbps收发器的数量提高至16个,这将收发器最大带宽提高至211Gbps(全双工)。
  12、是否已经有相关软件支持赛灵思7系列产品?
  是的。3月1日赛灵思发布了ISE13,开始对7系列提供全面支持。
  13、 新的28nm器件什么时候开始发货?
  初始样片已于2011年3月18日开始发货,率先发货的是Kintex-7 K325T。Virtex-7 485T FPGA和200万逻辑芯片2000T将分别于2011年8月和11月开始推出样片。Artix-7 FPGA初始样片将于2012年第一季度出货。客户可以现在就启动设计,充分利用ISE 13位7系列产品所提供的价格、性能和低功耗优势。
  14、为什么首先出货的是Kintex-7系列,而不是Artix-7或Virtex-7器件?
  鉴于7系列的统一架构,Kintex-7系列可为设计者提供向下迁移到Artix-7系列或向上迁移到Virtex-7系列的硬件设计平台。此外,由于其芯片尺寸相对于Virtex-7系列较小,从产量角度来看,首先发布Kintex-7系列是合理的。
  15、EasyPath计划是否将适用于7系列?
  是的。EasyPath™将适用于Virtex-7 FPGA的生产发布,保证成本降低35%,并且无需增量转换或工程投资。
  16、新的FPGA与竞争对手的28nmFPGA产品相比如何?
  赛灵思提供最完整的可编程产品系列,并具有业界最低的能耗、可用性更高的性能以及最大的容量。选择专为低静态功耗而优化的高k金属栅极(HKMG)、高性能、低功耗工艺意味着赛灵思28nm器件与在其它可选的28nm高性能制程基础之上开发的FPGA相比,少消耗50%的静态功耗以及30%的整体功耗。7系列FPGA也是唯一基于统一架构的FPGA。竞争对手的FPGA无法与赛灵思统一架构28nm系列所提供的低功耗、性价比和可扩展性优势相媲美。
  17、7 系列 FPGA 产品如何支持赛灵思的目标设计平台战略?
  28nm FPGA 系列为新一代赛灵思目标设计平台提供了芯片基础,可进一步加速创新,降低系统开发成本,从而满足对更低功耗、更高带宽以及更高性能的巨大需求。赛灵思目标设计平台将 FPGA 器件技术与可提高效率和生产率的增强型设计环境相结合,而且结合了开放式标准 AMBA4/AXI4 互连技术,提供支持即插即用设计的IP,以及可扩展开发套件和电路板,能立即开展实施。此外,还提供了针对具体市场的不断演进的目标参考设计套件。
  18、赛灵思是否将继续开发Spartan-6和Virtex-6 FPGA系列?
  赛灵思将继续制造并支持生产中的Spartan-6和Virtex-6 FPGA产品。
  19、设计能否从前代产品移植到新的FPGA系列中?
  是的,统一架构不仅能够使设计在Artix-7、Kintex-7和Virtex-7之间移植,还能极大简化现有设计从前代Virtex-6和Spartan-6 FPGA中移植。由于统一28nm架构中的FPGA是从Virtex-6系列中派生出来的,因此设计者也可在Virtex-6和Spartan-6 FPGA中开始进行新设计,并放心地将这些设计移植到28nmFPGA中。
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