Spartan-6 系列宣传册 - Xilinx
Spartan-6 系列宣传册 - Xilinx
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FPGA 系列<br />
可编程技术势在必行<br />
• 在当今价格敏感的市场形势下,系统设<br />
计人员同时面临着来自经济、金融和市<br />
场的压力<br />
• 市场窗口越来越小,设计复杂度越来越<br />
高,而产品生命周期越来越短<br />
• 开发人员需要“事半功倍”,同时仍要<br />
挑战创新的极限来保持竞争力<br />
目标设计平台<br />
• 来自 赛灵思 及其第三方网络的目标设<br />
计平台,可以为系统设计人员提供更简<br />
单、灵活的方法,创建基于 FPGA 的<br />
片上系统解决方案<br />
• 通过目标设计平台,软件和硬件设计人<br />
员可以利用各种开放的标准、常用设计<br />
方法、开发工具和运行时间平台<br />
• 工程师可以少花点时间在应用基础设施<br />
上面,而把更多的时间花在能为电子系<br />
统提供独特的差异化价值的设计上面<br />
均衡成本、空间、功耗和性能<br />
低成本、低功耗和高性能的汇聚点<br />
如果有低成本和低功耗的设计要求,那么<strong>Spartan</strong> ® -6 系列是您的不二选择。 <strong>Xilinx</strong><br />
目标设计平台的芯片基础融合了行业领先的工艺、可编程的逻辑技术和收发器功能<br />
以及用于高级存储支持的控制器,从而可以为成本敏感应用提供高性能的 FPGA。<br />
高级功耗管理技术的创新,结合以更低的 1.0V 电源操作的核心选项,让新的<br />
<strong>Spartan</strong>-6 FPGA 系列比前几代 <strong>Spartan</strong> 系列的功耗降低了 65%。<br />
创新不已,永据前沿<br />
运用第六代 <strong>Spartan</strong> FPGA 系列产品,系统开发人员可以在将系统成本减半,开发<br />
出功耗更低的“更环保”的产品的同时,达到新功能要求。 <strong>Spartan</strong>-6 FPGA 支持<br />
汽车信息娱乐、平板显示器、多功能打印机、机顶盒、家庭网络、视频监控等应<br />
用,它能对低风险、低成本、高性能进行最优平衡。<br />
行业领先的成熟架构<br />
SPArTAn-6 FPGA<br />
目标设计平台的低成本可编程芯片基础<br />
<strong>Spartan</strong>-6 FPGA 系列双寄存器、六输入的高效 LUT 逻辑结构采用了行业领先的<br />
Virtex ® 架构,可以跨平台兼容和提高系统性能。 由于增加了 Virtex 系列的系统级<br />
模块,其中包括 DSP slice、高速收发器以及 PCI Express ® 端点模块,因此实现了<br />
比以往更大的系统级集成。
系列概述<br />
<strong>Spartan</strong>-6 FPGA 系列<br />
<strong>Spartan</strong> ® -6 FPGA 系列由两个领域优化的子系列组成,该系列所提供的功能组合,可以达到价格敏感的大批量应用的严<br />
苛要求:<br />
<strong>Spartan</strong>-6 LX FPGAs 针对需要绝对最<br />
低成本的应用而优化。 该平台器件支<br />
持高达 147K 逻辑密度、4.8Mb存储<br />
器、集成存储控制器、DSP slice 以及<br />
易用的高性能硬 IP,同时采用了创新的<br />
基于开放标准的配置。<br />
重要功能概述<br />
易用性更加出色<br />
• 用内置模块的集成向导、Virtex 系列的<br />
高效逻辑架构、开发套件以及 IP 和参<br />
考设计加快设计<br />
• 用板、低成本的第三方 Flash 支持、简<br />
化的两引脚自动检测配置简化配置<br />
性能再创新高<br />
• 提供大量的逻辑资源,逻辑容量高达<br />
147K 逻辑单元,实现系统更高性能<br />
• 使用高效的第二代 DSP48A1,针对视<br />
频、无线和众多其它应用构建高性能的<br />
数字信号处理系统<br />
• 使用多电压、多标准的高性能<br />
SelectIO bank 和 3.3V 电源、<br />
集成式存储控制器模块以及启用了<br />
DisplayPort 的 3.125Gb/s GTP 收发<br />
器,简化高带宽接口<br />
• 利用集成式存储控制器模块可以流畅<br />
<strong>Spartan</strong>-6 LXT FPGAs 扩展了 LX 系<br />
列,可提供多达八个 3.125Gbps GTP<br />
收发器和一个集成的 PCI Express 模<br />
块,它们都采用了成熟的 Virtex ®<br />
FPGA 系列技术,可以为串行连接提供<br />
业界风险最低、成本最低的解决方案。<br />
地访问存储在外部 DDr3 存储器中的视<br />
频和数据,同时可以将 Block rAM 加<br />
倍,提供更广的粒度范围(1x18Kb 或<br />
2x9Kb)<br />
• 使用增强的 MicroBlaze 软处理器加快<br />
嵌入式处理<br />
连接能力更快、更全面<br />
• 支持主要的单双差分 I/O 标准,扩大了<br />
连接范围<br />
• 使用 1Gbps 差分 I/O、多个 3.125Gbps<br />
集成串行收发器和 12.8Gbps 内存带宽访<br />
问,加快连接速度<br />
• 使用集成的 SDrAM 存储控制器和 PCI<br />
Express ® 接口,降低连接成本<br />
了解这一新系列较之上一代 <strong>Spartan</strong><br />
FPGA,如何能以较低的功耗和系统成<br />
本提供更高的性能。<br />
性能加倍,功耗减半<br />
• 逻辑单元的 Block rAM 达到 2 倍、<br />
Block rAM 端口达到 2 倍,逻辑容量<br />
达到 2 倍、DSP48A1 slice 提高 50% 以<br />
上、六输入 LUT、双触发器、低噪声和<br />
灵活的时钟,所有这些综合到一起,拓宽<br />
了处理范围、加快了处理速度<br />
• 使用系统级功耗管理功能,与上一代相<br />
比,动态功耗降低 50%,静态功耗降低<br />
40%<br />
• 针对低成本、成本优化的焊线封装进行<br />
45 nm 工艺技术优化,再加上新的硬 IP<br />
模块的尺寸减小,因此可以降低系统成本
功能概述<br />
45 nm 低功耗工艺技术<br />
进行了成本、功耗和性能优化,能最有效地利用<br />
低功耗铜工艺技术<br />
设计成本低<br />
基于成本优化型 Virtex ® 系列的架构<br />
1050 MHz 时钟技术<br />
增强性能的时钟管理块 (CMT)<br />
存储块功能增至 4.8Mb<br />
具有大范围粒度的Block rAM<br />
集成式内存控制器<br />
只有低成本的 FPGA 有集成式存储控制器模块<br />
SelectIO 接口技术<br />
多电压、多标准 SelectIO 模块组<br />
多达 180 个高效的 DSP48A1 slice<br />
实现高性能算术和信号处理<br />
增强配置和比特流保护功能<br />
降低系统成本、提高可靠性、保证设计的安全<br />
<strong>Spartan</strong>-6 LXT 中的 GTP 收发器:<br />
100Mbps 至 3.125Gbps<br />
以最低的功耗实现串行协议<br />
<strong>Spartan</strong>-6 LXT FPGA 中的 PCI Express 模块<br />
用于 PCI Express 设计的集成式模块<br />
优化型省电模式<br />
休眠断电-模式实现零功耗<br />
嵌入式处理<br />
通过增强型、低成本 MicroBlaze 软处理器实<br />
现更快的嵌入式处理<br />
• 高效 6 输入 LUT 大幅提高性能并最小化功耗<br />
• LUT 的设计中结合了适合流水线应用的双触发器<br />
• 灵活的 LUT,可配置成逻辑单元、分布式 rAM 或移位寄存器<br />
• 为系统级集成提供了从 3800 个到 147000 个不等的逻辑单元<br />
• 多个高效集成模块<br />
• I/O 标准的最优化选择<br />
• 交错的 I/O 管脚阵列<br />
• 大批量塑料引线键合封装<br />
• 低成本的第三方配置<br />
• 灵活的时钟,低噪声<br />
• 数字时钟管理器 (DCM) 消除时钟歪斜和占空比失真<br />
• 锁相回路 (PLL) 实现低抖动钟控-<br />
• 频率合成同时具有倍频、分频和移相功能<br />
• 16 个低歪斜全局时钟网络<br />
• 高效的 Block rAM<br />
• 带有字节写入启用功能的快速Block rAM<br />
• 一个 18Kb Block rAM 可以分成两个独立的 9Kb Block rAM<br />
• 支持 DDr、DDr2、DDr3、LPDDr<br />
• 数据传输率高达 800Mbps(12.8Gbps 峰值带宽)<br />
• 具有独立 FIFO 的多端口总线结构, 可减少设计时序问题<br />
• 简化存储器接口和板的布局<br />
• 可以预测存储器接口设计的时间<br />
• 提供引导整个流程的软件向导<br />
• 每个差分 I/O 具有最高 1050 Mb/s 数据传输速率<br />
• 可选输出驱动,最高每针脚 24mA<br />
• 3.3V 到 1.2V I/O 标准和协议<br />
• 低成本 HSTL 和 SSTL 内存接口<br />
• 符合热插拔标准<br />
• 可调整 I/O 转换速率,改进信号完整性<br />
• 各个 Slice 均包含 1 个快速 18 x 18 乘法器和 1 个工作速度为 250 MHz 的 48 位累加器<br />
• 流水线和级联性能<br />
• 预加法器有助于实现对称滤波器应用<br />
• 简化配置,支持低成本标准<br />
• 广泛的第三方 SPI(最高 4 倍)和 nOr Flash 支持<br />
• 功能丰富的 <strong>Xilinx</strong> Platform Flash with JTAG<br />
• 多重引导支持,可通过多个位流进行远程升级,可使用看门狗保护<br />
• 独特的Device DnA 标识实现设计鉴定<br />
• 较大器件中进行 AES 比特流加密<br />
• 高达 3.125Gbps 的性能<br />
® • 高速接口: 串行 ATA、Aurora、1G Ethernet、PCI Express 、OBSAI、CPrI、EPOn、GPOn、<br />
DisplayPort 和 XAUI<br />
• 低功耗: 速度为 3.125Gbps 时的功耗不到 150 mW(典型值)<br />
• 结合 GTP 收发器可以提供 PCIe 端点功能<br />
• 内置硬 IP 可释放用户的逻辑资源并减少功耗<br />
• Gen 1 兼容性经 PCI SIG 验证(位于集成器列表)<br />
• 挂起模式保持具有多引脚唤醒功能且控制增强功能的{1}状态和配置<br />
• 软件功耗优化选项<br />
• 新型 MicroBlaze 7.0 增加了 MMU 和 FPU,实现更多功能<br />
• 六输入 LUT 架构提高了比较器和乘法器的性能、效率<br />
• 嵌入式寄存器采用 2X 触发器<br />
• 硬 DrAM 存储控制器达到 12.8Gbps 存储器带宽<br />
SPArTAn-6 FPGA
正在设计中的 FPGAS<br />
目标设计平台如何加快创新<br />
公司总部<br />
<strong>Xilinx</strong>, Inc.<br />
2100 Logic Drive<br />
San Jose, CA 95124<br />
USA<br />
电话£º 408-559-7778<br />
www.xilinx.com<br />
欧洲<br />
<strong>Xilinx</strong> Europe<br />
One Logic Drive<br />
Citywest Business Campus<br />
Saggart, County Dublin<br />
Ireland<br />
电话£º +353-1-464-0311<br />
www.xilinx.com<br />
日本<br />
<strong>Xilinx</strong> K.K.<br />
Art Village Osaki Central Tower 4F<br />
1-2-2 Osaki, Shinagawa-ku<br />
Tokyo 141-0032 Japan<br />
电话£º +81-3-6744-7777<br />
japan.xilinx.com<br />
亚太区总部<br />
SPArTAn-6 FPGA<br />
汽车信息娱乐 加强用户体验<br />
<strong>Spartan</strong> ® -6 FPGA 能够快速而灵活地对不断变化的用户要<br />
求作出回应。<br />
车载信息娱乐系统<br />
单个 <strong>Spartan</strong>-6 LX45T FPGA 可以充当主处理器的伴侣,并且支持音频/视频加速、图形子系统<br />
和车载网络功能。<br />
<strong>Xilinx</strong>, Asia Pacific<br />
5 Changi Business Park<br />
Singapore 486040<br />
电话£º +65-6407-3000<br />
www.xilinx.com<br />
© Copyright 2009 <strong>Xilinx</strong>, Inc. XILINX, the <strong>Xilinx</strong> logo, Virtex, <strong>Spartan</strong>, ISE and other designated brands included herein are<br />
trademarks of <strong>Xilinx</strong> in the United States and other countries. All other trademarks are the property of their respective owners.<br />
Printed in the U.S.A. PN ####<br />
• 利用定制图形加速器和灵活的并行与串行接口功能来提升<br />
视频性能<br />
• 简化到主处理器的接口,并利用集成式PCI Express ® 技术<br />
来削减元件数量<br />
• 利用面向图形处理、视频转换、高速接口和车载网络的 IP<br />
产品来加快设计<br />
平板显示器 提高图像质量<br />
<strong>Spartan</strong>-6 FPGA 为 ASIC 提供了低成本替代产品,使得<br />
DTV 制造商能够在不断缩短的产品生产周期内, 迅速开<br />
发和推出可以提供出色观赏体验的显示器。<br />
具有动态背光控制功能的高分辨率视频平板显示器<br />
利用具有集成串行 I/O 功能的 <strong>Spartan</strong>-6 FPGA,可以在降低功耗和成本的同时,实现更高的<br />
图像质量。<br />
• 利用低抖动扩频时钟技术来轻松实现高性能和 EMI 目标<br />
• 利用大容量、低功耗 FPGA 来降低功耗、简化散热管理、<br />
提高可靠性和削减成本<br />
• 利用动态 γ 校正、运动自适应暂时噪声抑制和动态范围压<br />
缩等丰富的图象增强 IP 库来提高图像质量<br />
• 利用灵活的 SelectIO 技术、集成式存储控制器模块和利<br />
用显示器端口实现的 3.125Gpbs GTP 收发器来简化高带<br />
宽接口<br />
视频监视 通过实时图像解析来提高安全性<br />
<strong>Spartan</strong>-6 FPGA 提供了理想的性能和灵活性组合,从而<br />
满足了视频监视系统对高分辨、视频分析和通道数量增加<br />
的需求。<br />
监视图像采集和分析引擎<br />
在单个 <strong>Spartan</strong>-6 LX150T FPGA 内整合了传感器接口、视频分析、图像增强和网络接口。<br />
• 构建灵活的前端图像处理来支持更高的视频分辨率<br />
• 利用基于 DSP48A1 slice 的高度并行设计,处理全帧速率、<br />
原始分辨率图像数据<br />
• 利用经济的定制协处理器来实现基于边缘的视频分析