滿足高帶寬和低功耗需求的Virtex

關鍵詞： 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)人員在面對更短設計周期和更低開發(fā)成本壓力的情況下設計出“更綠色”的產品。Virtex-6 FPGA系列比前一代產品功耗降低多達50%，成本降低多達20%。該系列產品進行了最合適的組合優(yōu)化，包括靈活性、硬內核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)設計人員就可在無線/有線通信、廣播、航空航天以及國防等應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。這些都為多產的開發(fā)和設計移植提供了強大的支持。 與競爭廠商提供的40nm FPGA產品相比，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)設計師可在設計中采用Virtex-6 FPGA，從而支持建設“綠色”中心辦公室和數據中心。對于電信行業(yè)這一點特別重要，因為該行業(yè)正在擴展對因特網視頻和富媒體內容的支持。

Virtex- 6 FPGA系列包括三個面向應用領域而優(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用的需求：

Virtex-6 LXT FPGA——優(yōu)化目標應用需要高性能邏輯、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、創(chuàng)新的電路設計技術以及架構上的增強完美結合在一起，與前一代Virtex器件以及競爭FPGA產品相比，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用。

無線基礎設施——Virtex-6 FPGA更高的器件密度和性能，結合賽靈思公司及其第三方網絡開發(fā)的優(yōu)化IP，能夠支持更為先進的算法，如能夠將功率放大器效率提高到40%的波峰因素降低（CFR）和數字預失真（DPD）。 這大大降低了運營費用，對于運營1萬個基站的典型網絡運營商來說可節(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”的基站非常關鍵。 Virtex-6 FPGA擁有出色的功能組合以及業(yè)界領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。

有線網絡—— 隨著數字內容的需求不斷增長，現(xiàn)有網絡帶寬已難于應付，因此迫切需要加快開發(fā)下一代應用，如40Gbps/100+Gbps線路卡、路由器、交換機以及數據中心所需要的高密度數據端口。 Virtex-6 FPGA系列為更寬的內部數據通路提供了比例優(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)核心網絡中的OTU（光學傳輸單元）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險ASIC，并提高專有特色算法的靈活性，從而不必使用轉發(fā)器即可延長光學傳輸的距離。 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)有基礎設施和功率預算內部署，從而可極大降低運營費用。

廣播設備—— 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量來實現(xiàn)服務差異。高速串行收發(fā)器支持所有廣播應用中的SD/HD/3G-SDI和嵌入式音頻。 完全集成的10Gbps 以太網支持使得廣播和電信網絡間的橋接更為容易，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。

航空航天和國防應用——航空航天和國防應用設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，應用范圍從基礎設施通信直到電子戰(zhàn)爭和圖像處理。 結合超過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外的數據移動，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，與前一代的技術相比能夠將系統(tǒng)功耗降低超過50%。