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Altera新推带收发器的低资源FPGA,面向多种应用

宣布时间:2009年11月02日 08:11    宣布者:老郭
要害词: ALTERA , FPGA , 收发 , 应用
作者:郭庆春    泉源:嵌入式公社

克期,FPGA争先厂商Altera公司宣布推出带有收发器的低功耗、低资源Cyclone IV FPGA。Altera异常看重该产物在中国市场的推行,公司产物及企业市场副总裁Vince Hu师长教员专程脱离北京,向媒体详细简介了新产物的特点和应用。

Cyclone系列是Altera公司的低资源FPGA器件,合适伙源敏感的年夜批量应用。Altera希冀以Cyclone FPGA替换现在的ASIC或ASSP。Hu师长教员说,与ASSP相比,FPGA器件具有许多优势。以工业以太网应用为例,FPGA供货时间耐久,而ASSP则不会逾越20年,但工业装备的寿命却经常逾越这个长度。假定接纳ASSP,用户必须备有年夜量库存,这将对公司财政组成很年夜的压力。假定客户引进新的手艺,好比重新改版,接纳ASSP也会增添很年夜的资源开支。而FPGA则异常无邪,由于它支持多种主流协定。纵然从短期系统资源上看,接纳低资源的FPGA也与接纳ASSP相当。

集成了3.125 Gbps收发器的Cyclone IV GX FPGA的首款型号为EP4CGX15,将于2010年第一季度泉源量产出售。该系列异常合适无线、固网、广播、工业和破费类领域的低资源、小形状封装应用,如手持式软件无线电、视频和图象处置赏罚赏罚装备和无线客户前端装备等。

Cyclone IV GX FPGA网罗150K逻辑单元(LE)、6.5M RAM、360个乘法器和8个支持主流协定的集成3.125 Gbps收发器。支持的协定网罗PCI Express、千兆以太网(SGMII、1000BASE-X)、SDI、10G以太网(XAUI)、CPRI、OBSAI、Serial RapidIO、DisplayPort、V-by-One和SATA。该器件尺寸为11 x 11 mm,据称是业界最小的收发器FPGA,功耗比之前的Cyclone产物低25%,系统资源比不带收发器的FPGA低30%。

Cyclone IV GX FPGA 是在现有Altera现有Cyclone 系列的扩年夜,增添了收发器功效。Altera公司之前已有带收发器的FPGA(参见集成收发器的40nm 系列FPGA)。与高端系列如Stratix IV相比,Cyclone IV针对一些相对低端、低功耗、对速率请求也不很高的应用,如工业以太网、破费类视频等,而Stratix IV主若是有线和无线通讯应用,关于性能、速率上都是最高的请求,收发器数目也请求很高。

Hu师长教员简介说,市场需求的变换加Cyclone IV GX带有诸多时机。例如,为支持智能手机上的高清晰度视频,无线群集须要供应更高的接入带宽。而亚洲、拉美这些经济增添的地域,关于3G 营业的需求是一直的增添,同时对资源请求更低。在破费类的视频显示领域,一方面新的手艺在赓续泛起(如高清晰度视频和3D平面视频)须要有更高的带宽,此外一方面资源也请求愈来愈低。在之前的两年里,这类事实视频产物价钱赓续降低(高清液晶电视的价钱降低了60%),请求厂商寻觅更克己的芯片处置赏罚赏罚妄图。在工业以太网应用领域,工业以太网须要支持种种不合的尺度,而尺度ASSP不克不及供应这些支持,已有的公用芯片或许定制的ASIC 资源上可以知足这类目的,但无邪性差,不克不及支持赓续演进的多种尺度。另外,公用芯片的停产效果也限制其在工业上的应用。

Hu师长教员称,Altera在收发器上有很强的手艺积累。去年第四时度,Altera推出Stratix IV GX FPGA,今年第一季度推出第一个收发器性能到达11.3G 的STRATIX IV GT FPGA,今年下半年推出中真个ARRIA II GX FPGA,现在又推出了Cyclone IV。

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图1:Altera带收发器的FPGA产物

Cyclone IV FPGA最年夜可以到达150K逻辑单元,经由历程新的Quartus II 软件9.1 供应支持。接纳60纳米低功耗工艺制造,片上集成的PCIE硬core供应了最小密度的FPGA。之以是接纳60nm而不是Altera最早辈的40 纳米的工艺,Hu师长教员诠释说,由于从性能上看,60nm 低功耗工艺曾经能够到达目的。60 纳米异常成熟,制品率着实曾经到了很理想的状态,以是资源低、量产快。为了简化一切系统的设计,Cyclone IV GX只须要两个供电电源(划分为内核和收发器供电)。另外选择Wirebond 的封装以降低资源。

Cyclone IV FPGA 在低功耗、低资源方面到达了新的水平。Cyclone IV FPGA 15K逻辑单元的带收发器的FPGA批量价钱(250K 片)可以低至6 美元,可以应用到广播视频搜集装备和工业以太网。

Hu师长教员以液晶电视为例来诠释带有收发器的Cyclone IV FPGA若何降低了系统资源。图2中的上半部是浅易液晶电视的框图。左边是旌旗暗记的调谐部门,取得的视频旌旗暗记经由一组36 对的LVDS线转到达前面的面板上,处置赏罚赏罚芯片可以是ASIC,也可以是FPGA。这个妄图须要较量贵的毗连器,另外面板上的FPGA 须要支持,意味着封装里供应这么多引脚,一切封装资源也是较量高的。随着接口尺度演进,现在可以接纳一种称为称之为V x 1的协定,如图2下部所示。如允许以应用4对走线,从而只需克己的接插件,接纳更小的封装到达资源的降低。这类演进不只是接口走线的增添。下一代电视里,除接口走线的增添,此外一方面在清晰度方面也从2K的分辨率前进到4 千线的分辨率。另外也徐徐的支持三维视频的显示,关于色度空间的解度由8 比特前进到10、12 比特,在此FPGA 供应更多的无邪性。厂商可以在一个硬件设上完成具有不合功效,可以支持多种视频尺度的不合产物型号。Cyclone IV FPGA 的资源也能够或许和公用芯片相近,资源上也有很强的竞争力。

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图2:Cyclone IV FPGA降低电视吸收机视频处置赏罚赏罚资源

Hu师长教员举的另外一个例子是广播级视频搜集卡,结构如图3所示。左边是多路的视频输入,视频名堂可以是SD 标清,高清和全高清的视频输入。这些视频输入经由历程板上的平衡器,经由历程外部的收发器,转换成并行旌旗暗记引入到FPGA。搜集的旌旗暗记经由历程PCI EXPRESS 和主机PC 通讯。不才一代的视频搜集卡的产物当中,年夜家可以看到,经由历程Cyclone IV FPGA 可以集成一切的网罗PCIE 桥接的一切收发器,可以节俭30%的系统资源。

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图3:Cyclone IV FPGA降低视频搜集资源
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foxglove 揭晓于 2014-11-21 15:43:14
FPGA降低视频搜集资源
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