满足高带宽和低功耗需求的Virtex-6 FPGA系列(赛灵思)

2009年02月06日 11:02    admin
关键词: FPGA , 带宽 , 功耗 , 赛灵思 , 需求
Virtex-6高性能现场可编程门阵列(FPGA)系列支持高性能、计算密集电子系统开发人员在面对更短设计周期和更低开发成本压力的情况下设计出“更绿色”的产品。Virtex-6 FPGA系列比前一代产品功耗降低多达50%,成本降低多达20%。该系列产品进行了最合适的组合优化,包括灵活性、硬内核IP、收发器功能以及开发工具支持, 从而可以帮助客户满足市场需求,在追求更高带宽的同时, 适应不断演化的标准以及苛刻的性能要求。有了新一代Virtex 系列 FPGA,更多的系统设计人员就可在无线/有线通信、广播、航空航天以及国防等应用中充分利用可编程逻辑器件的优点。
 
基于采用第三代 Xilinx ASMBL 架构的40nm制造工艺,Virtex-6 FPGA系列还拥有新一代开发工具和早已针对Virtex-5 FPGA而开发的广泛IP库支持。这些都为多产的开发和设计移植提供了强大的支持。 与竞争厂商提供的40nm FPGA产品相比,新的Virtex-6 FPGA系列器件性能提高15%,功耗降低15%。新器件在1.0v 内核电压上操作,同时还有可选的0.9v低功耗版本。 这些使得系统设计师可在设计中采用Virtex-6 FPGA,从而支持建设“绿色”中心办公室和数据中心。对于电信行业这一点特别重要,因为该行业正在扩展对因特网视频和富媒体内容的支持。

Virtex- 6 FPGA系列包括三个面向应用领域而优化的FPGA平台,分别提供了不同的特性和功能组合来更好地满足不同客户应用的需求:
  • Virtex-6 LXT FPGA——优化目标应用需要高性能逻辑、DSP以及基于低功耗GTX 6.5Gbps串行收发器的串行连接能力
  • Virtex-6 SXT FPGA —— 优化目标应用需要超高性能DSP以及基于低功耗GTX 6.5Gbps串行收发器的串行连接能力
  • Virtex-6 HXT FPGA ——作为优化的通信应用需要最高的串行连接能力,多达64个GTH串行收发器可提供高达11.2Gbps带宽
Virtex-6 FPGA把先进的硬件芯片技术、创新的电路设计技术以及架构上的增强完美结合在一起,与前一代Virtex器件以及竞争FPGA产品相比,功耗大大降低,性能更高并且成本更低。 下面列举了Virtex-6 器件最适用的几个高性能应用。

无线基础设施——Virtex-6 FPGA更高的器件密度和性能,结合赛灵思公司及其第三方网络开发的优化IP,能够支持更为先进的算法,如能够将功率放大器效率提高到40%的波峰因素降低(CFR)和数字预失真(DPD)。 这大大降低了运营费用,对于运营1万个基站的典型网络运营商来说可节省费用达1800万美元。效率的提高相当于减少31000吨的碳排放,对于开发未来更为“绿色”的基站非常关键。 Virtex-6 FPGA拥有出色的功能组合以及业界领先的速度和功率特性,因此成为开发下一代3GPP-LTE 和 LTE先进基站的理想平台。

有线网络—— 随着数字内容的需求不断增长,现有网络带宽已难于应付,因此迫切需要加快开发下一代应用,如40Gbps/100+Gbps线路卡、路由器、交换机以及数据中心所需要的高密度数据端口。 Virtex-6 FPGA系列为更宽的内部数据通路提供了比例优化的逻辑资源和更高的性能,而多速率收发器能够以更低的延迟提供更高的总吞吐能力。采用Virtex-6 FPGA系列器件,客户可以实现核心网络中的OTU(光学传输单元)成帧器以及增强的前向错误校正(EFEC)解决方案。优化的逻辑和收发器资源比例使得开发人员能够利用Virtex-6 FPGA实现100G Ethernet (GE),OTU-4成帧器以及关键的EFEC。 开发人员可以利用Virtex-6 FPGA来替代成本高昂的高风险ASIC,并提高专有特色算法的灵活性,从而不必使用转发器即可延长光学传输的距离。 Virtex-6 FPGA可使系统功耗降低40%以上,因此基于Virtex-6 FPGA的解决方案能够在现有基础设施和功率预算内部署,从而可极大降低运营费用。

广播设备—— Virtex-6 FPGA提供了完全可编程的高成本效益解决方案,能够满足现在和未来的广播要求,同时通过提高视频质量来实现服务差异。高速串行收发器支持所有广播应用中的SD/HD/3G-SDI和嵌入式音频。 完全集成的10Gbps 以太网支持使得广播和电信网络间的桥接更为容易,因此能够快速访问和抽取存储的视频内容。 更高的存储器和DSP 比例能够支持HD、2K和4K分辨率的实时未压缩视频处理。 优化的逻辑比例和功率管理支持高级H.264 和 JPEG2000编码,同时还可以满足在特定性能目标下降低功率和散热的要求。

航空航天和国防应用——航空航天和国防应用设计人员越来越多地依靠FPGA来获得高计算性能和可重配置计算能力,应用范围从基础设施通信直到电子战争和图像处理。 结合超过2000的高级DSP逻辑片以及优化的逻辑、块RAM和分布式RAM比率,Virtex-6 SXT FPGA可提供业界最高的DSP带宽(超过1 TMACS)。 超过450Gbps 的串行带宽可快速高效地完成器件内外的数据移动,进一步加强了这一计算带宽。所有这些计算能力都是完全可扩展和优化的,与前一代的技术相比能够将系统功耗降低超过50%。  
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