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采用低功耗28-nm FPGA降低系统总成本

作者:David Olsen 时间:2012-08-23 来源:电子产品世界 收藏

的全系列低成本28-nm产品提高了设计灵活性

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/136063.htm

  从系统设计的角度看,某一系列提供多种器件密度选择有很大的优势。Cyclone V的系列型号容量从25K LE到301K LE,在低成本28-nm器件市场上具有明显的优势。这样,设计人员可以在较小的型号上进行设计,如果产品范围拓展了,以后则可以移植。同样的,如果设计规模变小了,他们还可以使用更小的器件。一般而言,如果在设计周期的中间阶段改换器件系列来处理这类工程更改(ECO),其时间和资源成本都非常高。Cyclone V系列有丰富的纵向移植选择,提供了最全面、性价比最高的低成本器件。  

Cyclone V FPGA体系结构降低了设计成本

的28-nm体系结构通过多种方式降低了设计成本。核心架构提高了逻辑效率,是目前密度最高的互联结构。硬核IP实现了高性能,提高了灵活性,而且缩短了设计时间。经过优化后的收发器具有同类最佳的信号完整性,减少了调试时间。仅使用两种电压轨,因此,电源分配网络成本更低,更容易设计。采用fPLL,支持合成任意频率的时钟,不需要昂贵的振荡器,智能引脚布局提高了器件的可布线能力,增强了信号完整性。

内核架构和布线提高了逻辑效率

  Cyclone V FPGA采用了创新的内核架构来高效实现逻辑和DSP功能。据估算,与前几代技术相比,由于提高了逻辑利用率,仅增强内核就能够使设计人员在每一型号上节省20美元。

  Cyclone V体系结构的基本构建模块是ALM。它包括一个8输入分段式查找表(LUT)以及两个加法器和四个寄存器——都紧密封装在一起,提高了性能,能够很好的使用硅片面积。这一体系结构与Altera的高端器件相类似,是Cyclone IV FPGA的继承发展,其基本构建模块是LE,具有4输入LUT以及一个寄存器。ALM结合紧密封装,不仅提高了硅片的性价比,而且更容易实现时序收敛,特别是需要大量寄存器和流水线的设计。Cyclone V系列提供等价的301K-LE,以垂直临近逻辑阵列模块(LAB)的形式排列,每一LAB有10个ALM。由适配器自动配置ALM (由Altera的Quartus®II开发软件提供),实现应用所需要的纯组合或者算术功能。  

  Cyclone V FPGA具有新的嵌入式存储器模块,即,M10K。这一存储器模块体积小于竞争体系结构中的嵌入式存储器模块,从而提高了粒度,单位硅片面积提供更多的存储器端口,很少浪费模块。片内存储器体系结构非常适合需要大量DSP的应用,例如电机控制、演播设备和3D电视等。为能够高效的低成本处理宽浅缓冲和延时单元,Cyclone V器件还提供了更小的640位MLAB模块。

  Cyclone V FPGA还采用了高性能精度可调DSP模块。利用Altera创新的DSP模块以及有限冲击响应(FIR)滤波器专用系数块和反馈通路,设计人员能够独立配置每一乘法器的精度,从9x9到27x27位,具体取决于应用需求。通过这一功能,Cyclone V FPGA实现了设计人员在应用时所要求的精度合适的乘法器,支持设计人员尽可能采用最高效的硬件。



关键词:AlteraFPGA28LP

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