赛灵思Spartan-6 FPGA低功耗高速连接

2009-02-09 11:11:17来源: 电子工程世界

      在目前经济环境下,电子厂商必须要做到“少投入,高产出”。鉴于此,2009年2月6日可编程逻辑解决方案领导厂商赛灵思公司(Xilinx, Inc. ),在北京推出新一代低成本Spartan® 现场可编程门阵列(FPGA)系列产品,可帮助设计小组实现这一目标。 新推出的Spartan-6 FPGA系列样品现在即可提供。该系列产品在成本、性能和开发工具方面实现了完美的平衡,可帮助为消费、汽车、监控、无线以及其它成本敏感型市场设计更多创新的终端产品。 这一业界最新的低功耗FPGA系列专为丰富的连接功能和降低功耗而优化设计,支持系统开发人员满足市场对新功能的需求,同时还可通过降低多达50%的功耗来降低系统成本,从而提供更加绿色的产品。 

  与此同时,赛灵思还推出了其新一代高性能Virtex®-6 系列器件 (请参考另一篇新闻稿“赛灵思推出Virtex-6 FPGA系列,满足日益增长的高带宽和低功耗需求”)。 赛灵思公司的Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA系列是赛灵思及其第三方合作伙伴网络所倡导的“目标设计平台”的可编程硬件基础。这一平台可帮助电子系统生产商利用集成硬件和软件可编程能力来迎接当前经济形势下所面临的财务、市场和技术挑战。 每个系列都包括针对数字信号处理DSP)、高速连接功能以及嵌入式系统应用的开发工具和赛灵思技术服务(Xilinx Engineering Services)支持。

  作为Spartan FPGA系列的第六代产品,Spartan-6 FPGA系列采用可靠的低功耗45nm 9层金属布线双层氧化工艺技术生产。 这一新系列产品实现了低风险、低成本、低功耗以及高性能的完美平衡。 Spartan-6 FPGA系列的高效双寄存器6输入LUT(查找表)逻辑结构利用了可靠成熟的Virtex架构,支持跨平台兼容性以及优化系统性能。 丰富的内建系统级模块包括DSP逻辑片、高速收发器以及PCI Express® 接口内核,也源于Virtex系列,能够提供更高程度的系统级集成。

  Spartan-6 FPGA系列专门针对成本和功率敏感的市场(如汽车娱乐、平板显示以及视频监控)采用了特殊技术。 新的高性能集成存储器控制器支持DDR、DDR2、DDR3和移动 DDR存储器,硬内核的多端口总线结构能够提供可预测的时序和高达DDR2/DDR3 800 (400MHz)的性能。 在设计向导的支持下,为Spartan-6 FPGA构建存储控制器的过程变得非常简单和直接。

  先进功率管理技术方面的创新以及可选的1.0v低功耗内核使得Spartan-6 FPGA能够比前一代Spartan系列功耗降低多达65%。 快速灵活的I/O支持超过12Gbps的存储器访问带宽,兼容3.3v电压并且采用了更为绿色的RoHS兼容无铅封装

      Spartan-6 FPGA面向应用领域优化,Spartan-6系列包括两个领域优化的FPGA平台,每个平台的特性和功能组合专门针对价格敏感、大批量应用的苛刻市场要求:

      Spartan-6 LX FPGAs – 针对需要绝对最低成本的应用而优化。 该平台器件支持高达150K逻辑密度、4.8Mb存储器、集成存储控制器以及易用的高性能系统IP(如DSP模块),同时采用了创新的基于开放标准的配置。

      Spartan-6 LXT FPGAs – 扩展了LX平台,可提供多达八个3.125Gbps GTP收发器和一个集成的PCI Express兼容内核。两者都源于成熟可靠的Virtex技术,为串行连接提供了业界最低风险和最低成本的解决方案。

下面列举了Spartan-6器件最适用的几个成本敏感应用:

      汽车信息娱乐:Spartan-6 FPGA为汽车用户提供具有吸引力的驾驶体验所需的高成本效益和高性能,同时其强大的灵活性还可以快速响应不断变化的客户要求。 Spartan-6 FPGA为车载信息和娱乐系统开发人员提供了利用可定制图形处理以及加速算法(使用集成的DSP、逻辑和存储器资源)提高视频性能的能力。 利用集成的PCI Express模块和高速串行收发器实现主处理器接口,开发人员可以简化电路板设计并避免使用外部元器件。 利用集成的存储器控制器模块还可以实现外部DDR3存储器中视频和数据的快速访问。 除了提高工程生产力以及降低系统成本近50%以外,开发人员还可利用Spartan-6 FPGA的电源管理技术将系统功耗降低最多达70%,从而满足严格的电源预算要求。

      平板显示器:Spartan-6 FPGA能够以更高的成本效益替代专用集成电路(ASIC),支持数字电视生产商快速开发并推出显示器,这些显示器能在不断缩短的产品生命周期内提供卓越的观看体验。Spartan-6 FPGA集成的低抖动扩频时钟可容易实现严格的性能和EMI要求。 此类器件功耗也可降低近50%,不仅简化了热管理,降低了总体系统成本,还可极大提高系统可靠性。 利用支持专用显示端口接口的3.125Gbps GTP 收发器和高性能MicroBlaze™ 软处理器以及优化的存储器管理单元(MMU)和浮点运算(FPU)单元实现实时动态背板控制,Spartan-6 FPGA使得开发人员能够开发可扩展的系统,支持视频/调谐器功能以及先进的平板显示功能。

      视频监控 :Spartan-6 FPGA对性能和灵活性进行了理想的结合,可满足标准和高分辨率图像处理、视频分析、多通道视频编码等方面的要求,实现更快速更高效的视频传输。 利用基于嵌入式DSP逻辑片实现的高度并行架构,基于Spartan-6 FPGA开发的系统能够以全帧速率处理原始分辨率的图像数据。 同时还可利用经济的可定制MicroBlaze 软处理器实现领先的视频分析功能。

       Spartan-6 FPGA不仅支持这些先进功能,同时还比前一代解决方案成本可降低多达33%,采用先进的功率管理和以太网供电技术,功耗也可降低多达50%。

 

关键字:Spartan-6  FPGA  低功耗  DSP  成本  创新

编辑:赵丽 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2009/0209/article_457.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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