Xilinx芯片選型指導(dǎo)

時(shí)間：2022-02-17 13:57:02 | 來(lái)源：信息時(shí)代

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主流PLD產(chǎn)品

*XC9500Flash工藝PLD,常見(jiàn)型號(hào)有XC9536，XC9572，XC95144等。型號(hào)后兩位表示宏單元數(shù)量。

*CoolRunner-II：1.8v低功耗PLD產(chǎn)品

FPGA芯片的組成

1）可編程輸入輸出單元；

2）基本可編程邏輯單元；

3）完整的時(shí)鐘管理；

4）嵌入塊式RAM；

5）豐富的布線資源；

6）內(nèi)嵌的底層功能單元和專用硬件模塊；

CLB是FPGA內(nèi)的基本邏輯單元。CLB的實(shí)際數(shù)量和特性會(huì)依器件的不同而不同，但是每個(gè)CLB都包含：一個(gè)可配置開(kāi)關(guān)矩陣，此矩陣由4或6個(gè)輸入、一些選型電路（多路復(fù)用器等）和觸發(fā)器組成。開(kāi)關(guān)矩陣是高度靈活的，可以對(duì)其進(jìn)行配置以便處理組合邏輯、移位寄存器或RAM。在Xilinx公司的FPGA器件中，CLB由多個(gè)（一般為4個(gè)或2個(gè)）相同的Slice和附加邏輯構(gòu)成。

每個(gè)CLB模塊不僅可以用于實(shí)現(xiàn)組合邏輯、時(shí)序邏輯，還可以配置為分布式RAM和分布式ROM。

-FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)（專用BRAM）

·輸入通道：

兩個(gè)DDR寄存器

·輸入通道：

兩個(gè)DDR寄存器

·輸出通道：

·兩個(gè)DDR寄存器

·兩個(gè)三態(tài)使能

DDR復(fù)用器

·獨(dú)立的時(shí)鐘和時(shí)鐘使能，

用于I和O

·共享置位和復(fù)位信號(hào)

主流FPGA產(chǎn)品

Xilinx的主流FPGA分為兩大類，一種側(cè)重低成本應(yīng)用，容量中等，性能可以滿足一般的邏輯設(shè)計(jì)要求，如Spartan系列；還有一種側(cè)重于高性能應(yīng)用，容量大，性能能滿足各類高端應(yīng)用，如Virtex系列，用戶可以根據(jù)自己實(shí)際應(yīng)用要求進(jìn)行選擇。在性能可以滿足的情況下，優(yōu)先選擇低成本器件。

Spartan系列當(dāng)前主流的芯片包括：

Spartan-2，Spartan-2E，Spartan-3，Spartan-3A，

Spartan-3E，Spartan-6等種類。

1）Spartan-2最高可達(dá)20萬(wàn)系統(tǒng)門；

2）Spartan-2E最高可達(dá)60萬(wàn)系統(tǒng)門；

3）Spartan-3最高可達(dá)500萬(wàn)門；

4）Spartan-3A和Spartan-3E不僅系統(tǒng)門數(shù)更大，還增強(qiáng)了大量的內(nèi)嵌專用乘法器和專用塊RAM資源，具備實(shí)現(xiàn)復(fù)雜數(shù)字信號(hào)處理和片上可編程系統(tǒng)的能力。

5）Spartan-6系列的FPGA是Xilinx公司于2009年推出的新一代的FPGA芯片，該系列的芯片功耗低，容量大

*Spartan-3/3L:新一代FPGA產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)與VirtexII類似，全球第一款90nm工藝FPGA，1.2v內(nèi)核，于2003年開(kāi)始陸續(xù)推出。

簡(jiǎn)評(píng)：成本低廉，總體性能指標(biāo)不是很優(yōu)秀，適合低成本應(yīng)用場(chǎng)合，是Xilinx未來(lái)幾年在低端FPGA市場(chǎng)上的主要產(chǎn)品，時(shí)下市場(chǎng)上中低容量型號(hào)很容易購(gòu)買到，大容量相對(duì)少一些。

*Spartan-3E：基于Spartan-3/3L，對(duì)性能和成本進(jìn)一步優(yōu)化

*Spartan-6：xilinx最新推出的低成本FPGA

眼下剛剛推出，很多型號(hào)還沒(méi)有大批量生產(chǎn)。

Virtex系列是Xilinx的高端產(chǎn)品，也是業(yè)界的頂級(jí)產(chǎn)品，Xilinx公司正是憑借Vitex系列產(chǎn)品贏得市場(chǎng)，從而獲得FPGA供應(yīng)商領(lǐng)頭羊的地位?？梢哉f(shuō)Xilinx以其Virtex-6、Virtex-5、Virtex-4、Virtex-IIPro和Virtex-II系列FPGA產(chǎn)品引領(lǐng)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列行業(yè)。

Virtex-4系列的FPGA采用了高級(jí)硅模組（Advanced

SiliconModularBlock,ASMBL）架構(gòu)。ASMBL通過(guò)使用獨(dú)

特的基于列的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了支持多專門領(lǐng)域應(yīng)用平臺(tái)的概

念。每列代表一個(gè)具有專門功能的硅子系統(tǒng)，如邏輯資源、存儲(chǔ)器、I/O、DSP、處理、硬IP和混

合信號(hào)等。Xilinx公司通過(guò)組合不同功能列，組裝成面向特定應(yīng)用類別的專門領(lǐng)域FPGA（與專用不同，專用是指一項(xiàng)單一應(yīng)用）。

4、Virtex-5、Virtex-6等種類。

*Virtex-II:2002年推出，0.15um工藝，1.5v內(nèi)核，大規(guī)模高端FPGA產(chǎn)品

*Virtex-IIpro:基于VirtexII的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成CPU和高速接口的FPGA產(chǎn)品

*Virtex-4:xilinx最新一代高端FPGA產(chǎn)品，采用90nm工藝制造，包含三個(gè)子系列：面向邏輯密集的設(shè)計(jì)：Virtex-4LX，面向高性能信號(hào)處理應(yīng)用：Virtex-4SX，面向高速串行連接和嵌入式處理應(yīng)用：Virtex-4FX。

簡(jiǎn)評(píng)：各項(xiàng)指標(biāo)比上一代VirtexII均有很大提高，獲得2005年EDN雜志最佳產(chǎn)品稱號(hào)，從2005年年底開(kāi)始批量生產(chǎn)，將逐步取代VirtexII，VirtexII-Pro,是未來(lái)幾年Xilinx在高端FPGA市場(chǎng)中的最重要的產(chǎn)品，

*Virtex-5：65nm工藝的產(chǎn)品

*Virtex-6：最新的高性能FPGA產(chǎn)品，45nm

*Virtex-7：2011年推出的超高端FPGA產(chǎn)品。