Семейство фирмы Xilinx

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Декабря 2013 в 18:18, реферат

Краткое описание

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.

Содержание

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

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат Архитектура компьютера.doc

— 2.77 Мб (Скачать документ)

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

  • Медицина: Портативные УЗИ

 

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.

 

  • Аэрокосмическая и оборонная промышленность

 

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;

 

 

 

  • Беспроводная связь: микроволновая печь мобильной транспортной единицы

 

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

      1. Артикс-7Q

Достоинства:

  • Низкая общая мощность на логическая ячейка
  • Лучшие в своем классе производительность для DDR3, DSP, параллельный и последовательный ввод/вывод
  • Низкая стоимость, малые Габариты упаковки
  • Применение  в обществе:

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.

 
Рисунок 2.6 - Kintex-7 FPGA 

 

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:

  • портативный ультразвуковой техники
  • коммуникаций следующего поколения.

 

           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.

  • Взгляд в будущее: 
    • Снизить мощность на 64% и снизить затраты на 85% с одним XC7K160T FPGA реализации 12x 3G-SDI над 4x10GbE мост по сравнению с аналогичным функция реализована в два Virtex-6 XC6L130T устройств 
    • Снижение стоимости с дальнейшими интерфейсами с высокой пропускной способностью сокращаться, что спецификации: 72-битных x 1 600 памяти DDR3 возможности интерфейса позволяет одному 
    буфер памяти, что потребует наличия двух или четырех буферов памяти в предыдущие поколения ПЛИС

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.

  • Описание

         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.

  • Взгляды на будущее: 
    • Быть первыми на рынке с 400GE линейные карты с Virtex-7 HT ПЛИС, только устройства, поддерживающие 400Г последовательные интерфейсы для CFP2 и QSFP2 модули с 16 x 28 ГБ/с GTZ трансиверы 
    • Создать 2x100G OTU4 транспондер/line card путем объединения двух OTU-4 интерфейсы

Рисунок 2.11 – Модель высокопроизводительных вычислительных систем

Virtex-7 ПЛИС возможность  гибкой, масштабируемой, индивидуальные  высокопроизводительных вычислений  для решения научных, нефть  и газ, финансовые, аэрокосмической  и оборонной промышленности, 
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

Информация о работе Семейство фирмы Xilinx