Virtex-5 FXT平台

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Virtex-5 FXT FPGA – 终极系统集成平台

       由于众多不断增加和演化的标准、苛刻的处理要求以及不断降低的成本和时间预算,数字融合时代加速了对FPGA基本价值主张的依赖性。这些基本价值主张是:灵活性、现场可升级能力、优异的信号处理能力、更快的产品上市时间、降低风险、适应不断演化的标准以及降低系统成本。Virtex®-5平台建立在这些丰富价值的基础上,再加上高速串行连接功能和嵌入式处理能力,从而构成了终极系统集成平台。

      Virtex-5 FXT平台是唯一结合了业界标准的550MHz PowerPC® 440嵌入式处理器内核、DSP和高速串行I/O功能的FPGA,其无与伦比的系统集成度可更好地支持通信、音频视频广播、军事和航空、工业、科学以及医疗市场中的高性能应用。利用Virtex-5 FXT平台,此类应用的设计人员可以提高整体系统性能、最小化电路板复杂度并降低系统成本。

      Virtex-5系列

       无论在产品可用性还是为客户提供的多种选择方面, Virtex-5系列FPGA平台都是业界领先的高密度65nm FPGA产品。Virtex-5系列是Virtex系列FPGA的第5代产品。基于其独特的ASMBL架构,Virtex-5系列提供了四个领域优化的平台共24款器件供客户选择:

       ·LX   – 针对逻辑应用领域而优化 
       ·LXT – 针对支持低功耗串行连接逻辑应用领域而优化 
       ·SXT – 针对支持串行连接的DSP应用领域而优化 
       ·FXT – 针对支持高速串行连接的嵌入式处理应用领域而优化 
 

       该系列器件提供了一系列创新的特性,包括:

       ·新的CLB和增强的布线技术支持超快ExpressFabric™ 技术 
       ·LXT、SXT和FXT平台提供完全集成的PCI Express® 端点模块 
       ·LXT、SXT、FXT平台提供完全集成的三模式(0/100/1000 Mbps)以太网MAC模块 
       ·提供ECC选择的36Kbit 双端口BRAM/FIFO模块 
       ·带PLL 的550Mhz时钟管理管道(CMT) 
       ·支持ChipSync技术的SelectIO 
       ·第二代稀疏锯齿形(Sparse Chevron) 封装技术支持增强引脚输出功能 
       ·多位流管理和多种细粒度帧尺寸方便进行部分重配置 
 

       Virtex-5 FXT平台增加的系统集成主要特性包括:

       ·完全集成的PowerPC 440处理器模块和128位互连 
       ·高性能GTX 6.5 Gbps 串行 I/O 
       ·XtremeDSP™ 逻辑片 (DSP48E逻辑片)优化组合 
 
       表1:Virtex-5 FXT产品一览

      PowerPC 440处理器模块

        PowerPC 440处理器已经广泛应用于赛灵思公司高密度FPGA所面向的细分市场中的众多系统应用中,并且经受了测试和验证。Virtex-5 FXT FPGA率先提供了同时符合两个业界标准的PowerPC 440处理器,其增强的系统性能可支持设计人员快速容易地实现先进的可升级嵌入式处理应用。每个处理器集成32KB指令和32KB数据缓存,在550MHz时钟下可以提供高达1,100 DMIPS的性能。

       大幅提高系统处理性能的关键是通过多通道、高效、并发高速数据访问来提高总体数据吞吐能力。为达到这一目的,新集成的5x2 纵横交换式处理器互连架构与PowerPC 440处理器紧密耦合,提供并发I/O和存储器访问能力(图1)。这一高度集成的架构支持5个主PLB(处理器局部总线)接口和两个从接口、四个独立收发全双工信道DMA端口和一个专用存储器总线接口,因此存储器带宽最高可达此前解决方案的5倍。在新的硬核化纵横交换式架构管理下,系统支持并发访问多个128位总线(原来为64位)的数据,从而进一步扩大系统吞吐能力。先进的PLB架构支持高吞吐量128位接口,可缩小系统瓶颈,从而最大化处理器、纵横开关式交换构造以及软IP逻辑之间的数据传输能力。

 

图 1.PowerPC 440模块包括PowerPC 440内核和新的互连架构

        与这一新架构形成互补的是,这一平台集成的增强高性能辅助处理器控制单元(APU)接口允许用户可以构造辅助处理器来执行非PowerPC 440指令集的指令。这样就为视频处理、3D数据处理和浮点算术等应用中的专用协处理引擎或用户专用定制指南提供了支持。

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Virtex-5 FXT平台

由于众多不断增加和演化的标准、苛刻的处理要求以及不断降低的成本和时间预算,数字融合时代加速了对FPGA基本价值主张的依赖性。这些基本价值主张是:灵活性、现场可升级能力、优异的信号处理能力、更快的产品上市时间、降低风险、适应不断演化的标准以及降低系统成本。Virtex®-5平台建立在这些丰富价值的基础上,再加上高速串行连接功能和嵌入式处理能力,从而构成了终极系统集成平台。

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