Xilinx剑指FPGA 45nm时代
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2008-05-06 00:00
前言:
由于众多不断增加和演化的标准、苛刻的处理要求以及不断降低的成本和时间预算,数字融合时代加速了对FPGA基本价值主张的依赖性。这些基本价值主张是:灵活性、现场可升级能力、优异的信号处理能力、更快的产品上市时间、降低风险、适应不断演化的标准以及降低系统成本。
Virtex-5系列是高密度65nm FPGA产品。Virtex-5系列是Virtex系列FPGA的第5代产品。基于其独特的ASMBL架构,Virtex-5系列提供了4个领域优化的平台共24款器件供客户选择:
● LX -针对逻辑应用领域而优化
● LXT-针对支持低功耗串行连接逻辑应用领域而优化
● SXT-针对支持串行连接的DSP应用领域而优化
● FXT-针对支持高速串行连接的嵌入式处理应用领域而优化
2008年4月,赛灵思公司宣布推出Virtex-5 FXT 器件。这些FPGA器件集成了嵌入式PowerPC 440处理器模块、高速RocketIO GTX收发器和专用XtremeDSP 处理能力。作为65nm Virtex-5系列的第4款平台,Virtex-5 FXT提供了高性能,还可帮助设计人员降低系统成本、缩小板尺寸并减少元件数量。在赛灵思公司以及业界其他厂商提供的逻辑、嵌入式和DSP开发工具以及IP内核的支持下,Virtex-5 FXT FPGA为有线和无线通信、音频/视频广播设备、军事、航空航天、工业系统以及其它众多应用提供了一个高性能地系统集成平台。
在xilinx FPGA家族中,Virtex-5是第一个充分发挥了65nm工艺性能、密度和成本优势的FPGA系列产品。与前一代 90nm FPGA 相比,速度平均提高 30%,逻辑容量增加 65%。功耗降低了35%。包括本次推出的FXT系列,Virtex-5家族总共拥有四个面向领域优化的平台LX、LXT、SXT和FXT,提供了范围广泛的多种器件选择,支持工程师以更高的成本效益实现电子系统设计,并根据自己的特定设计选择具有最佳资源组合的FPGA器件。这4个平台分别针对逻辑密集、嵌入式处理、数字信号处理(DSP)以及串行连接应用提供了优化的逻辑、I/O以及硬IP模块资源组合。
Virtex-5 FXT平台增加的系统集成主要特性包括:
● 完全集成的PowerPC 440处理器模块和128位互连
● 高性能GTX 6.5 Gbps 串行 I/O
● XtremeDSP 逻辑片 (DSP48E逻辑片)优化组合
无线通信和IP视频成为Virtex-5 FXT主要应用领域
Virtex-5 FXT平台复合系统可满足有线和无线通信、音频/视频广播、航空和国防以及工业科学和医疗等四大关键行业所提出的高度多元化的苛刻要求。
通信:无线通信市场是一个变化快速且具有挑战性的环境。系统设计人员始终面临提供新解决方案的挑战,或者是为了降低现有产品成本,或者是提供无风险的基础设施迁移方法,为现有以及下一代技术(如3GPP-LTE 和 WiMAX)提供高效的支持。
赛灵思Virtex-5 FXT FPGA可保证处理器子系统、DSP赋能的FPGA构造以及高速通信之间的紧密耦合和集成。这一LTE基带参考系统的硬件和软件单元的集成都利用标准硬件电路板在单片Virtex-5 FX100T器件上实现。
音频/视频广播:IP视频(Video-Over-IP)系统利用MPEG-2等压缩标准对视频流进行编码。然后,该系统利用因特网协议(IP)实现网络上不同点之间编码位流的传输。与网络上非时间关键的其它业务流量不同,视频数据必须遵守严格的服务质量(QoS)要求才能够满足视频要求。目前利用视频处理器、用于加速或完成实时算法的可编程逻辑、以及用于网络通信的以太网解决方案构成的分块式解决方案也可以满足这些要求。但Virtex-5 FXT FPGA是业界首个在单个可编程SOC芯片上实现了所有这些功能。
进军45nm领域
工艺进步带来的好处是显而易见的,可以减少电路板的空间,降低功耗,降低成本,提高更强的灵活度等等。Xilinx认为要继续保持高端FPGA市场的领先地位,领先的工艺是必不可少。尽管目前在65nm工艺方面领先竞争对手15个月,但是这并不意味着在竞争激烈地FPGA市场就可以放慢脚步,藉由130nm和90nm成功的经验,从2005年开始,Xilinx就开始进行45nm工艺的研发工作,至今已经完成了4次芯片测试。根据Xilinx公布的工艺路线图,最晚到2010年,45nm FPGA产品会导入市场。在45nm工艺方面,很多问题尚待解决,(比如:生产设备可靠性和精密度的问题;重大的芯片/器件模型匹配问题;高冲模不良率;覆盖统计变化的制程边界数据的缺失),因此Xilinx认为对于2008年的FPGA市场而言,45nm将是一个高风险产品。2008年,Xilinx将把力量集中在65nm的产品上。
系统集成对于电子行业来说始终是一项具有战略意义的价值无法衡量的基本方法。通过系统集成可以降低成本、提高性能并使系统级技术走向下一个里程碑,将原来需要整整一个机箱才能完成的工作缩小到电路板大小,将电路板实现的功能集成到IC(ASIC和ASSP)中。今天的FPGA主要是用于帮助硬件设计人员,但是随着Xilinx Vertex-5 FXT FPGA和ISE10.1设计工具的推出,Xilinx希望他们的产品也能够帮助软件设计人员、DSP工程师等所有设计相关环节,使他们快速完成FPGA设计。Xilinx Vertex-5 FXT的发布,像外界传达了清晰的市场策略——要在市场上要保持领先地位,不仅仅要在制程技术上保持领先地位,而且要过渡到在解决方案方面也要保持领先地位。