Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Декабря 2013 в 18:18, реферат
Новое семейство FPGA открывает принципиально новую линейку продуктов фирмы Xilinx. Ранее аппаратные процессорные ядра принадлежали к семейству PowerPC и размещались в FPGA верхнего ценового диапазона. Однако производительность как вычислений, так и передачи данных в таких ПЛИС определялась в малой степени возможностями PowerPC и в существенно большей— возможностями матрицы программируемых ресурсов.
1. История фирмы Xilinx
1.1 Первые годы
1.2 Рост и Успехи
1.3 Сегодня
1.4 Технология
2. Текущие семейные линии
2.1 Семейство FPGA
2.1.1Артикс-7
2.1.2 Артикс-7Q
2.1.3 Kintex-7 FPGA
2.1.4 Kintex7Q
2.1.5 VIRTEX-7 FPGA Семейства : Производительность и инновация с высокой плотностью, малой мощностью
10. CPLD.
10.1 Технология устройств CPLD
10.1.1Общие особенности технологии CPLD с PAL:
10.1.2 Особенности, общие у CPLD с FPGA
10.2 Внутреннее устройство CPLD
10.3 Разработка цифровых устройств на CPLD
11. ПЛИС EPP
11.1 Введение
11.2 Процессорное ядро ARM Cortex-A9
11.3 архитектура ПЛИс Zynq-7000 и состав семейства
11.4 Примеры проектов на базе Zynq-7000, демонстрируемыеXilinx
11.5 Доступность и рекомендации
приложений и повысить производительности при ускорении доступа к расширенной функциональности с предварительно проверенных эталонных образцов. В сочетании с полнофункционалом, ссылка конструкции может способствовать интеграции решений от экосистемы легкодоступной надстроек сторонних производителей на оборудование и IP.
Применение в обществе
Рисунок 2.3 - Портативные УЗИ
Дизайнеры могут полностью развернуться программируемая 128-канальный портативный УЗИ-реализация, которая масштабируется до 196 или 256 каналов решения или до 64 или 32 канала для ручных форм-факторов.
Достоинства:
• Низкая мощность одной микросхемы
реализации 128-канальный портативный УЗИ
на 35% ниже себестоимости, и на 57% меньше
форм-фактора по сравнению с предыдущим
поколением ПЛИС
• До 930 (DSP для обработки высококачественной
визуализации изображений
• Встроенную поддержку для PCIe x4 Gen2 позволяет
с высокой пропускной способности интерфейс
для хост-системы
• Малый форм-фактор ноутбука и планшета
компактные устройства
• 6.6 Gb/s интерфейс для поддержки следующего
поколения JEDEC JESD204B аналоговый інтерфейс.
Рисунок 2.4 - Аэрокосмическая и оборонная промышленность
Широкий DSP имеет ресурсы для обработки сигнала способность к интеграции модема, так и для криптографического ядра на одном кристалле.
Достоинства:
• Высокая параллельная и последовательная
производительность ввода/Вывода с 1,25
ГБ/с LVDS и PCIe x4 Gen2;
• 1066 Мбит / DDR3 памяти, интерфейсов обеспечивает
видео буферов данных с использованием
сырьевых воспоминаний;
• До 930 GMACS для сигнала предварительной
обработки и улучшения ВЧ сигнала;
• Системная интеграция в 19x19 мм пакет
для питанием от батареи, ручные радиостанции;
Рисунок 2.5 - Беспроводная связь
Artix-7 ПЛИС предлагает возможности в области обработки сигнала, необходимого для расширения покрытия сети с помощью мобильной транспортной единицы. Эти устройства обеспечивают правильное сочетание логики плотности, IP-и DSP ресурсов интегрировать транспортные решения состоит пакетной обработки, управления дорожным движением",времени и синхронизации блоков двойной высокоскоростной канал радиосвязи.
Достоинства:
• До 930 GMACS (symmetric фильтры) обработки сигнала
для беспроводного модема;
• До 1,066 Мбит / DDR3 памяти, интерфейсов
позволяет буферов данных с использованием
сырьевых воспоминаний
• До 16 трансиверов работает на 6,6 ГБ/с
для интерфейса Ethernet, так и РФ в связи с
использованием JEDEC JESD204B подключения к
преобразователи данных
• Система готова к работе пакетной обработки
и управления трафиком IP для быстрого
развития продукта
Достоинства:
Для авиакосмической и оборонной промышленности
Все более сложные системы безопасности должны соответствовать строгим и надежным конструкционым требованиям без превышения бюджетов, и поэтому проекты разработчиков охватывают многие года или даже десятилетий. Вместо того, чтобы ограничивать выбор дизайнеров, Xilinx обороны-7 обеспечивает уникальное широкое портфолио повышенной прочности, готовых устройств, которые могут снизить риск и время развертывания с высоким уровнем интеграции, высокой производительности и мощности.
Технологический процесс построен на первый в отрасли 28-нм HPL, 7 series ПЛИС включает дизайн консолидации в меньшее количество фишек или одного устройства. Помимо снижения стоимости комплектующих, Xilinx обороны класса экономит время. Все Программируемые ПЛИС помогают жить по расписанию, с программируемым логикой и портфелем ИС, что сводит к минимуму проектные работы и программируемые системы интеграции.
Гибкость платформ и микросхемы логики
особенно важно для рассмотрения вопросов
безопасности мандатов и других интеграционных-чувствительных
требований.
2.1.3 Kintex-7 FPGA
Введение нового класса FPGA. Идеальный баланс интеграции, цена,
производительность и мощностьЛучшие
в отрасли соотношение Цена-Производительность.
С появлением первого в мире 28-нм FPGA, Xilinx
дает дизайнерам широчайший спектр программируемых
платформ, в том числе универсальность
нового класса устройств. Удвоение энергопотребление
и расходы пополам делает Xilinx Kintex™-7 ПЛИС
очевидным выбором для современных быстрорастущих
приложений, таких как беспроводные коммуникации.
Дизайнеры могут воспользоваться семейством
устройств с исключительной производительностью
и подключаемостью, по цене, которые ранее
ограничивались лишь наивысшим объемом
приложений.
Высокая Скорость Подключения Kintex-7 ПЛИС дизайнеры построили высокую пропускную способность и 12-битный цифровой программируемый аналоговый Беспрецедентный 144GMACS цифровой сигнальный процесор (DSP) власть делает универсальным Kintex-7 устройств отличным вариантом для таких приложений, как:
Kintex-7 ПЛИС дошла до пика серийной пропускной
способности (полный дуплекс) 800Gbps и включают
CPRI/OBSAI IP-ядер (9.8Gbps) оптимизированный для
современных распределенных архитектур.
Программируемый Kintex-7 устройств могут
быть также
легко изменен, чтобы поддерживать несколько
воздушных интерфейсов, таких как LTE, WiMAX
и WCDMA. Для
сопряжение системы с хост-системы, семья
Kintex-7 FPGA обеспечивает встроенную поддержку
восьми каналов PCI Express (Gen1/Gen2).
Высокоэффективные и недорогие устройства также позволяют дизайнерам решить вопросы связи и требования по пропускной способности при минимизации части графов. 72-разрядные, 1,833Mbps Kintex-памяти 7интерфейс поддерживает, буфер образцов, вместо двух - или четырех-буфер образцов, необходимые с другими устройствами. Аналогично, одно устройство Kintex-7 может обрабатывать видео на цены, которые позволяют реализовать IP шлюз, который может поддерживать 12 каналами.
Рисунок 2.7 Kintex-7 FPGA
Решение: Xilinx Kintex-7 ПЛИС:
• Новый класс устройств, с удвоенной
ценой;
• Сбалансированная конструкция, оптимизированная
и расфасованные для
производительности, энергопотребление,
стоимости и время выхода на рынок для
высокого роста приложений;
• Гибкость и экономия времени программирование
и целенаправленная разработка платформ,
снижение времени и затраты на разработку
- Применение в обществе
Рисунок 2.7 - Коммуникации
Kintex-7 ПЛИС предложило лучшее соотношение цена-производительность, поэтому дизайнеры могут удовлетворить строгие требования для задержки для LTE переработки в общей платформы.
Достоинства:
• Программирование позволяет выгодной
общей платформой, поддерживать несколько
воздушных интерфейсов, таких как LTE, WiMAX,
а также WCDMA
• Снизить общие затраты на владение с
возможностью масштабирования и повторного
использования конструкций из picocell к макроячейки
• 3x мощность при той же стоимости предыдущего
поколения ПЛИС, потребляя 40% меньше энергии
• Поддержка 9.8Gbps CPRI/OBSAI для обеспечения
высокой пропускной способности
• Поддержка 6.144Gbps CPRI/OBSAI в недорогой вариант
пакета
Рисунок 2.8 - УЗИ
Поддержка 6.144Gbps CPRI/OBSAI в недорогой пакет
пропускной способности ввода/Вывода
и 144GMACS вычислительную мощность DSP в chip-scale
упаковки сделать Kintex-7 70Т FPGA весьма эффективной
как для ультразвуковой обработки. Дизайнеры
могут развернуться полностью программируя
128-канальный
УЗИ реализация, которая масштабируется
до 196 или 256 каналов или до 64 или 32 канала
для портативных решений.
- Вещание: Видео через IP-ШЛЮЗ
Рисунок 2.9 - Видео через IP-ШЛЮЗ
Kintex-7 ПЛИС позволяют экономически эффективно,
с низким энергопотреблением, преодолевать
последовательного цифрового интерфейса
(SDI) протокола на IP-технологии для дальних
WAN
транспорт для связи местных студий/live
событий, теле-радиовещания, спутниковой
связи станций с использованием стандартных
IP-сетях.
2.1.5 VIRTEX-7 FPGA Семейства : Производительность и инновация с высокой плотностью, малой мощностью.
Серии Virtex FPGAs объединили особенности такой как телеграфировано и беспроводное оборудование инфраструктуры, передовое медицинское оборудование, тест и измерение, и системы обороны. В дополнение к логике FPGA ряд Virtex включает включенные установленные аппаратные средства функции для обычно используемых функций, таких как множители, воспоминания, последовательные приемопередатчики и ядра микропроцессора.
Семейство FPGA Virtex позволяет реализовать высокопроизводительные, большой емкости, цифровые устройства на одном кристалле. Резкое увеличение эффективности реализаций достигнуто благодаря новой архитектуре, более эффективной для размещения и трассировки элементов, а также производству кристаллов на основе 0.22-мкм процесса с пятью слоями металлизации. Все это позволяет использовать кристаллы Virtex как альтернативу масочно-программируемым вентильным матрицам. В состав семейства Virtex входят девять микросхем, отличающихся логической емкостью.
Созданное на основе опыта, приобретенного при разработках предыдущих серий FPGA, семейство Virtex является революционным шагом вперед, определяющим новые стандарты в производстве программируемой логики. Сочетая большое разнообразие новых системных свойств, иерархию высокоскоростных и гибких трассировочных ресурсов с передовой кремниевой технологией изготовления, семейство Virtex предоставляет разработчику широкие возможности реализации быстродействующих, большой логической емкости цифровых устройств, при значительном снижении времени разработки.
Рисунок 2.10 - ПРОВОДНЫЕ КОММУНИКАЦИИ: 100Г-400Г ЛИНЕЙНЫЕ КАРТЫ
Высокая производительность и пропускная способность включила следующее поколение линейных плат для удовлетворения ненасытного спроса для повышения пропускной способности.
Рисунок 2.11 – Модель высокопроизводительных вычислительных систем
Virtex-7 ПЛИС возможность
гибкой, масштабируемой, индивидуальные
высокопроизводительных
связи, сетей, науки о жизни и приложений.
Цели:
• Создать на основе FPGA высокопроизводительные
платформы и гнездо ускорителей
• До 2М логических элементов потенциала
для масивно параллельной обработки
• Тысячи фрагментов с фиксированной
и плавающей точкой ускорение
• До 64.8Mb интегрированного Блока оперативной
памяти для перемещения операндов и результатом
данных в Тбит / с полосы пропускания
• Поддержка нескольких подсистем памяти
DDR3 для высокой пропускной способности
буферизации данных
• До 96 высокоскоростных последовательных
трансиверов в одно устройство на процессор
" и " Интер-FPGA связи;
Рисунок 2.12 - РАДАР
Virtex-7 ПЛИС уменьшило размер, вес, мощность и стоимость
(SWaP-C) для воздушно-десантных/корабельные
радиолокационные системы. Однопортовая
плата с тремя Virtex-7 980XT ПЛИС
реализация 64-канальный позволяет портативный
форм-фактор:
• сокращения площади с высокой емкости
ПЛИС, которые поддерживают 24-каналов
для каждого устройства
• До 50% снизить энергопотребление по
сравнению с моделями предыдущего поколения,
FPGA
• Virtex-7 на основе FPGA Целенаправленной
разработки Платформы