滿足高帶寬和低功耗需求的Virtex

關(guān)鍵詞： FPGA , 帶寬 , 功耗 , 賽靈思 , 需求

Virtex-6高性能現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）系列支持高性能、計算密集電子系統(tǒng)開發(fā)人員在面對更短設(shè)計周期和更低開發(fā)成本壓力的情況下設(shè)計出“更綠色”的產(chǎn)品。Virtex-6 FPGA系列比前一代產(chǎn)品功耗降低多達50%，成本降低多達20%。該系列產(chǎn)品進行了最合適的組合優(yōu)化，包括靈活性、硬內(nèi)核IP、收發(fā)器功能以及開發(fā)工具支持， 從而可以幫助客戶滿足市場需求，在追求更高帶寬的同時, 適應(yīng)不斷演化的標準以及苛刻的性能要求。有了新一代Virtex 系列 FPGA，更多的系統(tǒng)設(shè)計人員就可在無線/有線通信、廣播、航空航天以及國防等應(yīng)用中充分利用可編程邏輯器件的優(yōu)點。
　
基于采用第三代 Xilinx ASMBL 架構(gòu)的40nm制造工藝，Virtex-6 FPGA系列還擁有新一代開發(fā)工具和早已針對Virtex-5 FPGA而開發(fā)的廣泛IP庫支持。這些都為多產(chǎn)的開發(fā)和設(shè)計移植提供了強大的支持。 與競爭廠商提供的40nm FPGA產(chǎn)品相比，新的Virtex-6 FPGA系列器件性能提高15%，功耗降低15%。新器件在1.0v 內(nèi)核電壓上操作，同時還有可選的0.9v低功耗版本。 這些使得系統(tǒng)設(shè)計師可在設(shè)計中采用Virtex-6 FPGA，從而支持建設(shè)“綠色”中心辦公室和數(shù)據(jù)中心。對于電信行業(yè)這一點特別重要，因為該行業(yè)正在擴展對因特網(wǎng)視頻和富媒體內(nèi)容的支持。

Virtex- 6 FPGA系列包括三個面向應(yīng)用領(lǐng)域而優(yōu)化的FPGA平臺，分別提供了不同的特性和功能組合來更好地滿足不同客戶應(yīng)用的需求：

Virtex-6 LXT FPGA——優(yōu)化目標應(yīng)用需要高性能邏輯、DSP以及基于低功耗GTX 6.5Gbps串行收發(fā)器的串行連接能力

Virtex-6 SXT FPGA —— 優(yōu)化目標應(yīng)用需要超高性能DSP以及基于低功耗GTX 6.5Gbps串行收發(fā)器的串行連接能力

Virtex-6 HXT FPGA ——作為優(yōu)化的通信應(yīng)用需要最高的串行連接能力，多達64個GTH串行收發(fā)器可提供高達11.2Gbps帶寬

Virtex-6 FPGA把先進的硬件芯片技術(shù)、創(chuàng)新的電路設(shè)計技術(shù)以及架構(gòu)上的增強完美結(jié)合在一起，與前一代Virtex器件以及競爭FPGA產(chǎn)品相比，功耗大大降低，性能更高并且成本更低。 下面列舉了Virtex-6 器件最適用的幾個高性能應(yīng)用。

無線基礎(chǔ)設(shè)施——Virtex-6 FPGA更高的器件密度和性能，結(jié)合賽靈思公司及其第三方網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的優(yōu)化IP，能夠支持更為先進的算法，如能夠?qū)⒐β史糯笃餍侍岣叩?0%的波峰因素降低（CFR）和數(shù)字預(yù)失真（DPD）。 這大大降低了運營費用，對于運營1萬個基站的典型網(wǎng)絡(luò)運營商來說可節(jié)省費用達1800萬美元。效率的提高相當于減少31000噸的碳排放，對于開發(fā)未來更為“綠色”的基站非常關(guān)鍵。 Virtex-6 FPGA擁有出色的功能組合以及業(yè)界領(lǐng)先的速度和功率特性，因此成為開發(fā)下一代3GPP-LTE 和 LTE先進基站的理想平臺。

有線網(wǎng)絡(luò)—— 隨著數(shù)字內(nèi)容的需求不斷增長，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬已難于應(yīng)付，因此迫切需要加快開發(fā)下一代應(yīng)用，如40Gbps/100+Gbps線路卡、路由器、交換機以及數(shù)據(jù)中心所需要的高密度數(shù)據(jù)端口。 Virtex-6 FPGA系列為更寬的內(nèi)部數(shù)據(jù)通路提供了比例優(yōu)化的邏輯資源和更高的性能，而多速率收發(fā)器能夠以更低的延遲提供更高的總吞吐能力。采用Virtex-6 FPGA系列器件，客戶可以實現(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)中的OTU（光學(xué)傳輸單元）成幀器以及增強的前向錯誤校正（EFEC）解決方案。優(yōu)化的邏輯和收發(fā)器資源比例使得開發(fā)人員能夠利用Virtex-6 FPGA實現(xiàn)100G Ethernet (GE)，OTU-4成幀器以及關(guān)鍵的EFEC。 開發(fā)人員可以利用Virtex-6 FPGA來替代成本高昂的高風(fēng)險ASIC，并提高專有特色算法的靈活性，從而不必使用轉(zhuǎn)發(fā)器即可延長光學(xué)傳輸?shù)木嚯x。 Virtex-6 FPGA可使系統(tǒng)功耗降低40%以上，因此基于Virtex-6 FPGA的解決方案能夠在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和功率預(yù)算內(nèi)部署，從而可極大降低運營費用。

廣播設(shè)備—— Virtex-6 FPGA提供了完全可編程的高成本效益解決方案，能夠滿足現(xiàn)在和未來的廣播要求，同時通過提高視頻質(zhì)量來實現(xiàn)服務(wù)差異。高速串行收發(fā)器支持所有廣播應(yīng)用中的SD/HD/3G-SDI和嵌入式音頻。 完全集成的10Gbps 以太網(wǎng)支持使得廣播和電信網(wǎng)絡(luò)間的橋接更為容易，因此能夠快速訪問和抽取存儲的視頻內(nèi)容。 更高的存儲器和DSP 比例能夠支持HD、2K和4K分辨率的實時未壓縮視頻處理。 優(yōu)化的邏輯比例和功率管理支持高級H.264 和 JPEG2000編碼，同時還可以滿足在特定性能目標下降低功率和散熱的要求。

航空航天和國防應(yīng)用——航空航天和國防應(yīng)用設(shè)計人員越來越多地依靠FPGA來獲得高計算性能和可重配置計算能力，應(yīng)用范圍從基礎(chǔ)設(shè)施通信直到電子戰(zhàn)爭和圖像處理。 結(jié)合超過2000的高級DSP邏輯片以及優(yōu)化的邏輯、塊RAM和分布式RAM比率，Virtex-6 SXT FPGA可提供業(yè)界最高的DSP帶寬（超過1 TMACS）。 超過450Gbps 的串行帶寬可快速高效地完成器件內(nèi)外的數(shù)據(jù)移動，進一步加強了這一計算帶寬。所有這些計算能力都是完全可擴展和優(yōu)化的，與前一代的技術(shù)相比能夠?qū)⑾到y(tǒng)功耗降低超過50%。