Virtex-5 FXT FPGAs mit zwei PowerPC440-Blöcken

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Xilinx kündigt die Verfügbarkeit der Virtex-5-FXT-Bausteine an. Es handelt sich um FPGAs mit eingebetteten PowerPC440-Prozessorblöcken, RocketIO-GTX-Transceivern und dedizierten XtremeDSP-Datenverarbeitungsfunktionen. Die Bausteine sind die vierte Plattform in der 65nm-Virtex-5-Familie und werden durch Xilinx und Anbieter von Logik-, Embedded- und DSP-Entwicklungswerkzeugen sowie IP-Cores unterstützt. Sie sind für Applikationen in den Bereichen drahtgebundene und drahtlose Kommunikation, Audio/Video-Broadcasting, Verteidigung, Luftfahrt, industrielle Systeme und weitere vorgesehen.

 

Eingebettete Prozessorblöcke

Die Virtex-5-FXT-Plattform besteht aus FPGAs die bis zu zwei Industriestandard-PowerPC-440-Prozessorblöcke enthalten. Jeder Prozessor mit integriertem 32 KByte Befehls- und 32 KByte Daten-Cache erzielt bis zu 1.100 DMIPS bei 550MHz. Eng an die PowerPC440-Blöcke gekoppelt ist eine integrierte 5x2 Prozessorverbindungsmatrix, die gleichzeitigen Zugriff auf I/Os und Speicher erlaubt. Diese Verbindungsarchitektur enthält dedizierte lokale Master- und Slave-Busschnittstellen, vier DMA-Ports mit separaten Sende- und Empfangskanälen sowie eine dedizierte Speicherbusschnittstelle, die eine Hochleistungs-Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit geringer Latenz ermöglicht.

 

Entwickler können unter Verwendung der eingebetteten PowerPC440-Prozessorblöcke skalierbare eingebettete Signalverarbeitungsapplikationen implementieren. Die PLB-Architektur maximiert den Datentransfer zwischen Prozessor, Verbindungsmatrix und Soft-IP-Logik mit 128-Bit-Schnittstellen. Die verbesserte Hochleistungs-ACU (Auxiliary Control Unit) bietet zusätzliche Verbindungsmöglichkeiten für dedizierte Co-Prozessoren oder kundenspezifische Befehle in Applikationen wie Videodatenverarbeitung, 3D-Datenverarbeitung und Fließkommaarithmetik.

 

Mit der Entwicklungsumgebung EDK Version 10.1 werden die PowerPC440-Blöcke in Virtex-5-FXT von Industriestandard-Betriebssystemen von Wind River Systems, Green Hills und weiteren Anbietern von Embedded-Betriebssystemen unterstützt. Der Linux-Support wird von MontaVista und Wind River Systems gewährt, weitere Anbieter werden dazu kommen. Darüber hinaus ist Xilinx aktiv in der Open-Source-Linux-Community engagiert.

 

Serielle Verbindungstechnik

Um den Bedarf nach höherer I/O-Bandbreite zu befriedigen, enthält die Virtex-5-FXT-Plattform Hochleistungs-RocketIO-GTX-Transceiver, die Datenraten von 500MBit/s bis 6,5GBit/s erlauben. Anwender können Applikationen entwerfen, die Standards wie XAUI, Fibre Channel, SONET, Serial RapidIO, PCI Express 1.1 und 2.0, Interlaken und weitere unterstützen. Die GTX-Transceiver nehmen bei 6,5 GBit/s typisch weniger als 200mW auf und besitzen Funktionen wie die 4-Tap-DFE-Empfänger-Equalisierung zusätzlich zur linearen Equalisierung und Sende-Preemphasis, um die Signalintegrität bei höheren Datenübertragungsraten auf den Leitungen zu verbessern.

 

Die Transceiver-Blöcke enthalten einen physikalischen Multi-Code-Codier-Sublayer, um die beiden Codier-/Entcodier-Schemata 64B/66B und 64B/67B zu unterstützen, wodurch tausende von Logikzellen für jeden Kanal eingespart werden. Zusätzlich erlaubt die Pin-Kompatibilität den Anwendern, Designs für die Virtex-5-LXT- und –SXT-FPGAs auf die Virtex-5-FXT-Bausteine zu portieren.

 

Signalverarbeitungsfunktionen

Die Virtex-5-FXT-Plattform beinhaltet bis zu 384 DSP-Slices und 16,5 MByte internes Memory, die so konfiguriert werden können, dass sie bei 500MHz über 190 GMACs DSP-Verarbeitungsleistung respektive 92 Terabit/s Speicherbandbreite erzielen. Über 40 dynamisch gesteuerte Betriebsarten werden unterstützt: Multiplizierer, Multiplizierer-Akkummulierer, Multiplizierer-Summierer/Subtrahierer, Baum-Eingangsaddierer, Barrel-Shifter sowie Zähler und Komparatoren mit weiten Eingängen.

 

Designunterstützung

Die Virtex-5-FPGA-Plattform wird von den Entwicklungswerkzeugen in der ISE-Design-Suite 10.1 von Xilinx unterstützt. Diese Entwicklungsumgebung gewährt Zugriff auf alle bereichsspezifischen Werkzeuge, um das komplette Systemdesign für Logik, eingebettete sowie DSP-Applikationen zu beschleunigen. Sie umfasst ISE Foundation, Embedded Development Kit (EDK), System Generator for DSP, das AccelDSP-Synthesewerkzeug, die Werkzeuge ChipScope Pro und ChipScope Pro serial I/O, das Design- und Analyse-Tool PlanAhead und den ISE-Simulator. Zusätzlich besitzt die ISE Design Suite 10.1 Verbesserungen zur Integration der verschiedenen Werkzeuge und erlaubt die Evaluierung sämtlicher Produkte – ob erworben oder nicht.

 

Preise und Verfügbarkeit

Muster der Virtex-5-FXT-FPGA Bausteine FX30T und FX70T werden derzeit ausgeliefert. Die weiteren Bausteine FX100T, FX130T und FX200T werden in den nächsten sechs Monaten auf den Markt kommen. Der Anlauf der Serienproduktion für die Bausteine ist für das dritte Quartal 2008 geplant. Der FX30T-Baustein wird im zweiten Halbjahr 2009 in 1.000er Stückzahlen 159 Dollar kosten. Das Virtex-5-EasyPath-Programm für hohe Stückzahlen unterstützt die Virtex-5-FXT-Bausteine.

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