FAQ-賽靈思28nm FPGA常見問題解答

　　1、什么是賽靈思7系列產(chǎn)品?

　　賽靈思7系列三款FPGA基于高性能，低功耗HPL28nm工藝，且建立在行業(yè)最低功耗和唯一統(tǒng)一架構(gòu)之上，可以提供突破性的功耗，性能及設(shè)計(jì)可移植性。這種創(chuàng)新的架構(gòu)使得設(shè)計(jì)方案可以在7系列的三大產(chǎn)品Artix-7, Kintex-7以及 Virtex-7方便的進(jìn)行移植。系統(tǒng)制造商可以非常容易的成功實(shí)現(xiàn)規(guī)模設(shè)計(jì)以滿足市場(chǎng)需求，同時(shí)降低成本和功耗，增加系統(tǒng)性能和容量。采用AMBA4 AXI4 作為互聯(lián)支持即插即用FPGA設(shè)計(jì)，IP復(fù)用進(jìn)一步提高了生產(chǎn)率，可移植性以及精確性。

　　2、什么是賽靈思 Zynq-7000 可擴(kuò)展處理平臺(tái)?

　　Zynq-7000 可擴(kuò)展處理平臺(tái)是包括四款器件的產(chǎn)品系列，該產(chǎn)品系列基于 ARM® Cortex™-A9 MPCore 處理器的完整片上系統(tǒng) (SoC) 和集成的28nm可編程邏輯為一體。每款器件均為基于處理器的系統(tǒng)，能夠在通過可訪問的可編程邏輯重設(shè)時(shí)即可啟動(dòng)操作系統(tǒng)。這些新型器件使系統(tǒng)架構(gòu)師和嵌入式軟件開發(fā)人員能夠通過串行(使用 ARM 處理器)和并行(使用可編程邏輯)處理相結(jié)合的方式，滿足各種日趨復(fù)雜的高性能應(yīng)用需求，同時(shí)可以利用其高度集成的優(yōu)勢(shì)大大降低成本和功耗，并縮小產(chǎn)品尺寸。

　　3、“統(tǒng)一架構(gòu)”指什么?

　　所有 7 系列以及Zynq7000器件均采用相同的架構(gòu)構(gòu)建塊(邏輯結(jié)構(gòu)、Block BRAM、時(shí)鐘技術(shù)、DSP 切片、SelectIO™ 技術(shù))，以不同比例組合創(chuàng)建了四個(gè)全新的 FPGA 系列，并針對(duì)各種最終產(chǎn)品要求進(jìn)行了優(yōu)化，能滿足從最低到最高器件密度和功能需求。第四代賽靈思面向應(yīng)用的模塊化模塊 (ASMBL™) 架構(gòu)采用 Virtex-4 FPGA 系列率先推出的獨(dú)特列狀技術(shù)，使設(shè)計(jì)人員不僅能夠高效全面地利用各種邏輯密度(邏輯單元的數(shù)量從 8000 到 200 萬不等)，同時(shí)還能為應(yīng)用實(shí)現(xiàn)資源的適當(dāng)組合。

　　4、客戶從統(tǒng)一架構(gòu)中有何收益?

　　統(tǒng)一架構(gòu)提供了可擴(kuò)展性和提高了生產(chǎn)率，使得客戶和合作伙伴能夠充分利用對(duì)多種不同器件和產(chǎn)品系列的IP和設(shè)計(jì)投資。這簡(jiǎn)化了四種最新 FPGA 系列之間的移植工作， 使得現(xiàn)有設(shè)計(jì)或 IP 模塊轉(zhuǎn)向更小型或更大型器件的過程中， 可以最大限度地減少重新編碼、重新仿真以及故障修復(fù)的工作量。

　　5、什么是堆疊互聯(lián)技術(shù)?

　　賽靈思 “堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)”采用了先進(jìn)的 3D 封裝方法，如微凸塊和硅通孔 (TSV)技術(shù)，以更小的芯片實(shí)現(xiàn)了同等甚至超越了最大單芯片F(xiàn)PGA所能提供的帶寬和容量 ，滿足了生產(chǎn)制造以及產(chǎn)品快速上市的需求。這種技術(shù)將多個(gè)FPGA slice并列排列于無源硅中介層，通過數(shù)以萬計(jì)的過孔，并以極低的時(shí)延與標(biāo)準(zhǔn)封裝基底相連。實(shí)現(xiàn)了FPGA容量，帶寬以及功耗的巨大突破。

　　不同于利用標(biāo)準(zhǔn)或高速串行I/O來連接印刷電路板(PCB)或多芯片模塊(MCM)上的多個(gè)FPGA器件，堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)將這些芯片疊加，作為一個(gè)功能強(qiáng)大的單芯片F(xiàn)PGA器件來應(yīng)用。Virtex-7 2000T是首個(gè)使用堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的器件。帶有28 Gbps收發(fā)器的Virtex-7 HT器件也將充分利用堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)。

　　6、什么是Virtex-7 HT FPGA?

　　賽靈思發(fā)布了 Virtex-7 HT FPGA，該產(chǎn)品在單片 FPGA 中集成了業(yè)界最多數(shù)量的串行收發(fā)器—16個(gè) 28Gbps 和72個(gè) 13.1Gbps 串行收發(fā)器，能夠滿足 100Gbps 和 400Gbps 帶寬應(yīng)用的需要。Virtex-7 HT 系列的功能組合支持廣泛的應(yīng)用，例如：從包含 290,000 個(gè)邏輯單元的低成本 100G“智能變速箱”芯片到包含 870,000 個(gè)邏輯單元的全球首款 400Gbps FPGA，其中支持 100Gbps、2 x 100Gbps 或 400Gbps 接口、高效連接、基于 3Gbps 或 6Gbps 的傳統(tǒng)系統(tǒng)端接口和 10Gbps ASIC 及 ASSP 芯片等應(yīng)用。

　　7、28nm產(chǎn)品系列與Virtex-6和Spartan-6 FPGA系列有何區(qū)別?

　　7系列以及EPP系列產(chǎn)品都采用了28nm統(tǒng)一架構(gòu)，具有更低的功耗和更高的性能。這種獨(dú)特工藝技術(shù)使總功耗降低了50%，并使性價(jià)比和系統(tǒng)性能同時(shí)提高兩倍，也是全球首個(gè)200萬邏輯芯片F(xiàn)PGA(其容量是前代產(chǎn)品的2.5倍)。因此，設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在28nm系列上輕松擴(kuò)展其應(yīng)用，提高性能和容量并降低成本，同時(shí)保持功耗預(yù)算。

　　8、為何要遷移到多個(gè)產(chǎn)品系列，而不僅僅是Virtex和Spartan系列?

　　通過將適用于低成本和超高端FPGA的通用架構(gòu)遷移到多個(gè)產(chǎn)品系列，賽靈思能夠?qū)⒖删幊碳夹g(shù)惠及日益多樣化的設(shè)計(jì)者社區(qū)，并更迅速地交付面向新應(yīng)用和新市場(chǎng)的設(shè)計(jì)平臺(tái)。賽靈思客戶可輕松向上或向下擴(kuò)容基于FPGA的應(yīng)用，降低成本和功耗，或提高性能和容量，以便在之前只能通過ASSP或ASIC而實(shí)現(xiàn)的各種系統(tǒng)中采用可編程解決方案。此外，賽靈思客戶及合作伙伴都能通過利用賽靈思全部28nm產(chǎn)品的設(shè)計(jì)/IP投資來降低開發(fā)和部署成本。

　　9、28nm系列中是否有新的模擬功能?

　　是的。所有7系列和Zynq器件中的模擬子系統(tǒng)稱之為XADC，并包含兩個(gè)獨(dú)立的1 Megasample per second (MSPS)的12位模擬-到-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，以及17通道模擬多路復(fù)用器前端。通過緊密集成XADC與可編程邏輯，賽靈思能夠提供業(yè)界最靈活的模擬子系統(tǒng)。這種模擬與可編程邏輯的新組合叫做敏捷混合信號(hào)(AMS)。

　　10、為什么會(huì)重點(diǎn)關(guān)注電源和新架構(gòu)?

　　電源是向新應(yīng)用和ASIC和ASSP市場(chǎng)開放可編程邏輯的關(guān)鍵限制因素。賽靈思利用其28nm統(tǒng)一架構(gòu)大大降低了整體功耗，不僅為高端系統(tǒng)提供較低的整體功耗，還提供更為實(shí)用的性能。通過降低功耗，賽靈思可提供在DSP性能下支持6.4TMAC對(duì)稱性(3.2TMAC非對(duì)稱)的FPGA系列，將容量提高至200萬個(gè)邏輯單元，運(yùn)行速度高達(dá)600MHz，并且高速連接能力高達(dá)2.7Tbps。

　　由于28nmFPGA的總體功耗比賽靈思前代采用相同設(shè)計(jì)的FPGA降低了50%，并且比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的28nmFPGA低了30%，設(shè)計(jì)者無需在性能和功耗之間作出取舍。