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        采用低功耗28-nm FPGA降低系統總成本

        作者:David Olsen 時間:2012-08-23 來源:電子產品世界 收藏

          的全系列低成本28-nm產品提高了設計靈活性

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/136063.htm

          從系統設計的角度看,某一系列提供多種器件密度選擇有很大的優勢。Cyclone V 的系列型號容量從25K LE到301K LE,在低成本28-nm器件市場上具有明顯的優勢。這樣,設計人員可以在較小的型號上進行設計,如果產品范圍拓展了,以后則可以移植。同樣的,如果設計規模變小了,他們還可以使用更小的器件。一般而言,如果在設計周期的中間階段改換器件系列來處理這類工程更改(ECO),其時間和資源成本都非常高。Cyclone V系列有豐富的縱向移植選擇,提供了最全面、性價比最高的低成本器件。  

           Cyclone V FPGA體系結構降低了設計成本

          的28-nm體系結構通過多種方式降低了設計成本。核心架構提高了邏輯效率,是目前密度最高的互聯結構。硬核IP實現了高性能,提高了靈活性,而且縮短了設計時間。經過優化后的收發器具有同類最佳的信號完整性,減少了調試時間。僅使用兩種電壓軌,因此,電源分配網絡成本更低,更容易設計。采用fPLL,支持合成任意頻率的時鐘,不需要昂貴的振蕩器,智能引腳布局提高了器件的可布線能力,增強了信號完整性。

          內核架構和布線提高了邏輯效率

          Cyclone V FPGA采用了創新的內核架構來高效實現邏輯和DSP功能。據估算,與前幾代技術相比,由于提高了邏輯利用率,僅增強內核就能夠使設計人員在每一型號上節省20美元。

          Cyclone V體系結構的基本構建模塊是ALM。它包括一個8輸入分段式查找表(LUT)以及兩個加法器和四個寄存器——都緊密封裝在一起,提高了性能,能夠很好的使用硅片面積。這一體系結構與Altera的高端器件相類似,是Cyclone IV FPGA的繼承發展,其基本構建模塊是LE,具有4輸入LUT以及一個寄存器。ALM結合緊密封裝,不僅提高了硅片的性價比,而且更容易實現時序收斂,特別是需要大量寄存器和流水線的設計。Cyclone V系列提供等價的301K-LE,以垂直臨近邏輯陣列模塊(LAB)的形式排列,每一LAB有10個ALM。由適配器自動配置ALM (由Altera的Quartus® II開發軟件提供),實現應用所需要的純組合或者算術功能。  

         

          Cyclone V FPGA具有新的嵌入式存儲器模塊,即,M10K。這一存儲器模塊體積小于競爭體系結構中的嵌入式存儲器模塊,從而提高了粒度,單位硅片面積提供更多的存儲器端口,很少浪費模塊。片內存儲器體系結構非常適合需要大量DSP的應用,例如電機控制、演播設備和3D電視等。為能夠高效的低成本處理寬淺緩沖和延時單元,Cyclone V器件還提供了更小的640位MLAB模塊。

          Cyclone V FPGA還采用了高性能精度可調DSP模塊。利用Altera創新的DSP模塊以及有限沖擊響應(FIR)濾波器專用系數塊和反饋通路,設計人員能夠獨立配置每一乘法器的精度,從9x9到27x27位,具體取決于應用需求。通過這一功能,Cyclone V FPGA實現了設計人員在應用時所要求的精度合適的乘法器,支持設計人員盡可能采用最高效的硬件。



        關鍵詞: Altera FPGA 28LP

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