全新Xilinx 7系列FPGA芯片優(yōu)勢(shì)全析 - 選擇賽靈思(Xilinx)FPGA芯片的N個(gè)理由

　　理由2 全新Xilinx 7 系列FPGA芯片優(yōu)勢(shì)全析

　　(1)總體優(yōu)勢(shì)分析

　　全新Xilinx 7 系列FPGA芯片不僅在幫助客戶(hù)降低功耗、降低成本方面取得新突破，而且還具備高容量、高性能以及可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。下圖可以看出降低功耗對(duì)FPGA的重要性。下表也表明賽靈思7系列FPGA具有高度的可擴(kuò)展性，可實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)性能水平。

　　表賽靈思7系列FPGA具有高度的可擴(kuò)展性，可實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)性能水平

　　三個(gè)子系列均采用臺(tái)積電和三星HKMG(高介金屬閘)高性能低功耗工藝開(kāi)發(fā)，在性能、工耗、成本方面比上代產(chǎn)品均有大幅改進(jìn)。全新Xilinx 7 系列FPGA芯片，在功耗、性能和設(shè)計(jì)可移植性方面都取得了重大進(jìn)展。

　　新系列產(chǎn)品采用針對(duì)低功耗高性能精心優(yōu)化的28 nm 工藝技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)出色的生產(chǎn)率，解決 ASIC 和 ASSP 等其他方法開(kāi)發(fā)成本過(guò)高、過(guò)于復(fù)雜且不夠靈活的問(wèn)題，使 FPGA平臺(tái)能夠滿(mǎn)足日益多樣化的設(shè)計(jì)群體的需求。28nm 工藝和設(shè)計(jì)創(chuàng)新突破性地將功耗降低了50%。統(tǒng)一架構(gòu)保存了 IP 投資，加快了設(shè)計(jì)移植。這些 FPGA 系列是 Xilinx 新一代、領(lǐng)域優(yōu)化和特定市場(chǎng)專(zhuān)用目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)的基礎(chǔ)。從以下圖表我們可以看出通過(guò)降低功耗的方法可提高容量與功能：該表說(shuō)明功耗降低一半可以使得可用性能和容量提升;優(yōu)化的硬模塊可將功耗降低25% 以上。

　　此外，全新Xilinx 7 系列FPGA芯片還有一個(gè)很大的特色，那就是三個(gè)子系列的架構(gòu)完全統(tǒng)一。這個(gè)統(tǒng)一的架構(gòu)其實(shí)基于Virtex-6，從這三個(gè)子系列的任意一款都可以很輕易地轉(zhuǎn)移到另一款的開(kāi)發(fā)，高中低端之間的轉(zhuǎn)換可以隨時(shí)進(jìn)行，設(shè)計(jì)方案可根據(jù)需要收放。如下圖所示，主要現(xiàn)在三個(gè)方面：均為降低功耗和提高性?xún)r(jià)比而優(yōu)化;通用的邏輯單元、BRAM、接口;輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)擴(kuò)展。

　　比如用同一個(gè)IP，既可以開(kāi)發(fā)高端售貨機(jī)又可以轉(zhuǎn)而開(kāi)發(fā)低端手持設(shè)備。這個(gè)特性極大地幫助廠商提高生產(chǎn)效率，他們不需要對(duì)每代產(chǎn)品進(jìn)行高昂的IP和方案重設(shè)計(jì)，而能快速地?cái)U(kuò)展產(chǎn)品，滿(mǎn)足相鄰市場(chǎng)的需求。當(dāng)然，對(duì)于希望利用最新7系列 FPGA 進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能或提高系統(tǒng)性能和容量的客戶(hù)來(lái)說(shuō)，他們可以先用 Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA 進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后在時(shí)機(jī)成熟時(shí)將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行移植。

　　(2)Artex-7 系列

　　a. 以低功耗、低成本為特色，它比Spartan-6速度快30%，功耗低一半，價(jià)格降低35%;

　　b. 利用基于Virtex系列架構(gòu)的FPGA能夠滿(mǎn)足成本敏感型、大批量市場(chǎng)的性能要求;

　　c.利用內(nèi)置式 Gen1x4 PCI Express? 技術(shù)實(shí)現(xiàn)3.75Gpbs 串行連接功能;

　　d.絲焊芯片級(jí)BGA封裝，實(shí)現(xiàn)了小型化和低成本;

　　能滿(mǎn)足電池供電的便攜式超聲波設(shè)備的低功耗高性能需求

　　能滿(mǎn)足商用數(shù)碼相機(jī)鏡頭控制的小型、低功耗要求

　　能滿(mǎn)足軍用航空電子和通信設(shè)備嚴(yán)格的 SWAP-C(大小、重量、功耗和成本)要求

　　e.尺寸、重量和功耗特性都特別符合手持式應(yīng)用的要求，如便攜式超聲波、數(shù)字照相機(jī)控制和軟件定義無(wú)線電。

　　(3)Kintex-7 系列

　　a. 標(biāo)榜業(yè)界最高系統(tǒng)性能和容量，密度達(dá)到200萬(wàn)個(gè)邏輯單元，比所有以前和現(xiàn)有的FPGA高出2.5倍

　　b. 與Virtex-6相比，Virtex-7的系統(tǒng)性能番了一倍，功耗降低一半，速度提升了30%，是7系列中最高端的子系列;