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三大系列28nm器件成功融入主流高端ASIC和ASSP市场

作者:  时间:2011-04-29 21:01  来源:电子产品世界

  Gavrielov表示,HPL只是赛灵思用于降低7系列功耗的十多种技术之一。例如,赛灵思把配置逻辑电压从2.5v降低到1.8v,同时使用HVTRVTLVT晶体管来优化DSPBlock RAMSelectIOTM及其他硬件块,实现在优化性能和占位面积的同时降低静态功耗。因此,每个DSP片消耗的电力是等效逻辑实施方案的1/12。通过优化FPGA线路中的高度集成硬件块的比率,赛灵思能够在保持灵活性的同时,实现最高的性能和最低的功耗。

  客户还可以使用ISE®Design Suite 12中引入的智能时钟门特性,让7系列的动态功耗进一步下降20%。最终,通过使用赛灵思的第四代部分再配置技术来有效地“关闭”设计中未使用的部分,用户可以大幅度地降低功耗。

  通过将容量翻番,并在功耗下降50%的情况下大幅提升系统性能,Virtex-7系列把业界最成功的FPGA架构推到了一个新的高度。

  结果呢?通过采用HPL工艺,加上其他降低功耗的措施,同时以统一架构推出新器件,赛灵思现在能够推出全面的FPGA产品线,从大批量低功耗产品线到具有业界迄今最大容量和最高性能的产品线,应有尽有。

  Virtex-7Kintex-7Artix-7系列

  赛灵思营销高级总监Patrick Dorsey表示,7系列的三个新系列将帮助赛灵思赢得更大的ASICASSP市场份额,深入地打入从低功耗医疗设备到最高性能的有线和无线网络设备更为广阔的垂直市场。

  Dorsey表示,作为入门级产品,“新Artix-7系列具有最低的绝对功耗和成本,并采用小尺寸封装”,密度为20,000355,000逻辑单元。该器件的价格比Spartan-6 FPGA35%,速度快30%,功耗低50%。从Spartan-6FPGA转移到Artix-7器件,设计人员可以实现将静态功耗降低85%并将动态功耗降低35%

  GTP串行收发器支持的线速高达3.75Gbits/秒。其他的主要特性还包括用于与陈旧组件连接的3.3V I/O和为实现最低成本而采用的线键合封装。对于小尺寸外形,可采用芯片尺寸封装。为便于低成本PCB制造,可选用1.0毫米球间距的封装。

  Dorsey表示,新系列的基础是Virtex架构,它包含了许多仅Virtex系列拥有,而未在Spartan产品线中提供的先进特性。例如,Artix-7内含增强型系统监测模拟功能(即现在所称的XADC模拟功能),以便用户监测系统中的功能、温度、触摸传感器、动作控制和其他现实世界中的模拟工作。集成的XADC技术可以实现全新一类混合信号应用。

  另外,有了这些优化的规格以后,Artix-7FPGA能够更好地满足超声波设备等应用的低功耗要求。这些器件还能够满足高端商用数字像机的镜头控制模块以及12V供电驱动的新一代汽车信息娱乐系统对小尺寸、低功耗的要求。Artix-7器件能够满足军用航电和通信应用最为严格的SWAP-C(尺寸、重量、功耗和成本)要求。

  Kintex-7 FPGA系列

  Dorsey表示,借助新的中端系列Kintex-7,赛灵思现在能够为市场提供性价比最高的FPGA产品。Dorsey认为:“有了Kintex-7系列,我们的器件的价格和功耗将是Virtex-6 FPGA的一半,但性能和功能等同。”

  他表示,Kintex-7器件特别受要求成本效益的信号处理应用的欢迎。这是因为该器件系列提供了丰富的DSP片(从120个到1,540个),高达5,663kbit的分布式RAM28,630kbit的内部块静态RAM,以及4个到1610.3-Gbps GTX串行收发器。Dorsey表示,对需要低成本替代产品的Virtex用户和传统上使用Spartan FPGA、但需要扩展提升系统性能水平的客户而言,Kintex-7具有同等的吸引力。实际上,由于具有3万到40万个门的逻辑密度,Kintex-7器件的性能比Artix-7 FPGA40%,性能与Virtex-6相当,而且比Spartan-6快得多。

  Dorsey表示Kintex-7器件是实施长期演进(LTE)无线射频和基带子系统的理想选择。配合赛灵思近期发布的第四代部分再配置技术,7系列的用户可以进一步降低功耗和成本,实现毫微微基站、微型基站和一般基站的广泛部署。这些器件的串行连接性能、存储性能和逻辑性能非常适合于大规模有线通信,比如把高速网络带到小区和每家每户的10G无源光网络(PON)光线路终端(OLT)线卡。

  此外,Kintex-7 FPGA还适用于消费电子市场上的高清3D平板显示器、用于新一代广播视频点播系统的互联网视频协议桥、军用航电需要的高性能图像处理系统和支持多达128个高分辨率信道的超声设备。

  Virtex-7 FPGA系列

  对高端Virtex-7 FPGA而言,它把业界最成功的FPGA架构带到了新的高度。与上一代的Virtex-6 FPGA相比,在容量翻番的同时,实现了30%的系统性能提升和50%的功耗下降。

  Dorsey表示Virtex-7非常适用于要求最高性能、最大容量和最大带宽的通信系统。在推出Virtex-7TVirtex-7XT变体后,该FPGA产品线在嵌入式串行收发器、DSP片、存储块和高速I/O的数量和性能方面,把FPGA技术推到了一个新的高度,堪称一款设立业界基准的超高端器件。

  Virtex-7器件有多达1,200SelectIOTM引脚,提供多达36GTX 10.3Gbps串行收发器、多达200万逻辑单元的超高端逻辑容量和业界最大的并行I/O带宽。该I/O配置能够实现市场上已有的最大数量72DDR3存储并行组,支持2,133Mbps

  同时,新Virtex-7XT器件还在单个FPGA中提供了最大的串行带宽,可提供多达72个以13.1Gbps运行的GTH收发器或者80GTHGTX收发器(24个运行在13.1Gbps56个运行在10.3Gbps)。此外,该器件具有更高的DSP与逻辑比,可以实现更大的吞吐能力,在600MHz时有多达3,960DSP片,提供4.7TMAC。另外,7XTFPGA具有最高达65Mbit的更高片上BRAM与逻辑比,可用于低延迟数据缓存。Dorsey表示,赛灵思将最终在该系列中增加带有28Gbps收发器的器件。具体发布细节待定。

  Dorsey表示,新款Virtex-7 FPGA针对的目标是高性能无线、有线和广播基础设施子系统。Virtex-7 FPGA的兆兆级MACC信号处理功能能够实现先进的雷达和高性能计算系统。产品开发人员现在可以用单片FPGA实现的100GE线路卡取代ASIC和多集合ASSP解决方案,以达到增加带宽的目的,并同时降低功耗和成本。其他应用包括用于一体化多路转换器/转调器应用的100Gbit光传输网络(OTN)多路转调器、300GInterlaken桥和400G光网络卡。

  此外,这些超高端器件还能够提供构建下一代测试测量设备所需的逻辑密度、性能和I/O带宽。对于适用ASIC的系统,Virtex-7 FPGA的设计人员可以在原型构建和仿真阶段使用更少的器件,从而达到降低互联/设计复杂性以及成本的目的。

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