Xilinx-FPGAs: Virtex-6 und Spartan-6 für applikationsspezifische Designplattformen

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PLD-Hersteller Xilinx, der gerade sein 25jähriges Jubiläum feiert, hat die zwei neuen FPGA-Familien Virtex 6 und Spartan 6 vorgestellt. Während Virtex 6 für hohe Leistungen optimiert wurde, ist Spartan 6 für kostensparende Anwendungen vorgesehen. Die Bandbreite der Applikationen umfasst Automobil- und Konsumelektronik, drahtgebundene/drahtlose Kommunikation sowie Luft- und Raumfahrt und Verteidigung.

Neben den Bausteinen bietet Xilinx folgende unterstützende Komponenten:

  • Entwicklungsumgebungen
  • Skalierbare Entwicklungs-Boards und -Kits, die den FPGA-Mezzanine-Steckverbinder verwenden
  • Sockelbare Intellectual-Property-Cores (IP)
  • Referenzdesigns

 

Diese Elemente werden von Xilinx bzw. über sein Third-Party-Netzwerk zu haben sein und durch Design-Service ergänzt. Die Bausteine bestehen aus programmierbarer Logik und konfigurierbarem Hard-IP, die auf Prozesstechnologien von UMC und Samsung basieren. Laut anbieter sollen sie im Vergleich zu vorherigen Familien die doppelte Logikdichte bei halber Verlustleistung zur Verfügung zu stellen.

 

Die FPGAs bieten bis zu 760K Logikdichte und über 38Mbit BlockRAM sowie 2.000 DSP-Slices. Sie offerieren bis zu 64 GTH-Transceiver, die mit bis zu 11,4 GBit/s laufen und die OTU-Spezifikationen (optical transport unit) für die optische Übertragung unterstützen. Darüber hinaus sind PCI Express kompatible hartverdrahtete Funktionsblöcke, die die Root-Port-Funktionen unterstützen und dedizierte DDR3-Speichercontroller vorhanden.

 

Virtex-6-FPGA-Familie

Aufgebaut in einem 40-nm-Prozess bestehen die Virtex-6-FPGAs aus drei bereichsoptimierten FPGA-Plattformen.

  • Virtex6 LXT FPGAs – optimiert auf Anwendungen die Hochleistungs-Logik und DSP sowie serielle Schnittstellen mit schnellen seriellen GTX 6,5 Gbit/s Transceivern benötigen.
  • Virtex-6-SXT-FPGAs – optimiert für Applikationen, die extrem hohe DSP-Leistung und serielle Verbindungstechnik mit seriellen GTX 6,5 Gbit/s Transceivern benötigen.
  • Virtex-6-HXT-FPGAs – optimiert für Kommunikationsanwendungen die die schnellste serielle Verbindungstechnik mit bis zu 64 seriellen GTH Transceivern, die bis zu 11,4 Gbit/s erzielen, benötigen.

 

Mögliche Applikationen sind drahtlose Kommunikationsinfrastrukturen, drahtgebundene Netzwerke, Datenports für Rechenzentren, Broadcasting, sowie Luft/Raumfahrt und Verteidigungstechnik.

 

Spartan-6-FPGA-Familie

Als sechste Generation der Spartan-FPGAs ist die Spartan-6-FPGA-Familie in einer 45-nm-Dual-Oxide-Prozesstechnologie mit 9 Metalllagen und geringer Verlustleistung aufgebaut. Die Logikstruktur, Dual-Register-LUT (look-up-table) mit 6 Eingängen, der Spartan-6-FPGAs nutzt die Virtex-Architektur, um die Kompatibilität zwischen den Plattformen zu sichern und die Systemleistung zu optimieren. Eine Auswahl an eingebauten Funktionsblöcken auf Systemebene – einschließlich DSP-Slices, Transceivern und PCI-Express-Schnittstellen – stammen ebenfalls aus der Virtex-Serie.

 

Die Spartan-6-FPGAs beinhalten Technologien für Märkte wie z.B. Infotainment im Automobil, Flachbildschirme und Videoüberwachung. Ein integrierter Memory-Controller-Core unterstützt DDR, DDR2, DDR3 und mobile DDR-Speicher, zusammen mit einer hartverdrahteten Multi-Port-Busstruktur für ein vorhersagbares Timing und eine Leistung für bis zu DDR2/DDR3 800 (400 MHz). Design-Wizards vereinfachen und beschleunigen den Aufbau von Memory-Controllern. Eine Low-Power-Option erklaubt die Arbeit mit 1,0 V Core-Spannung. Flexible I/Os realisieren einen Speicherzugriff mit einer Bandbreite von über 12 Gbit/s bei 3,3-V-Kompatibilität und mit RoHS-konformen, bleifreien Gehäusen.

 

Spartan-6 besteht aus zwei bereichsoptimierten FPGA-Plattformen:

  • Spartan-6 LX FPGAs ist optimiert auf Anwendungen, die niedrigste Kosten erfordern. Diese Bausteine unterstützen bis zu 150K Logik, 4,8 MBit Speicher, integrierte Memory-Controller und einfach einzusetzende Hochleistungs-System-IP, wie DSP-Blöcke mit einer innovativen auf offenen Standards basierten Konfiguration.
  • Spartan-6 LXT FPGAs erweitern die LX-Plattform und enthalten bis zu acht 3,125-GBit/s-GTP-Transceiver und einen integrierten PCI-Express-kompatiblen Core.

 

Beispiele für Applikationen, für die sich die Spartan-6-Bausteine eignen, sind Automobil-Infotainment, Flachbildschirme, digital-Fernsehern, Displays und Videoüberwachung.

 

Verfügbarkeit

 

Muster der Spartan-6-Bausteine werden bereits an die Kunden ausgeliefert. Erste Muster der Virtex-6-Bausteine werden im zweiten Quartal 2009 verfügbar sein. Die marktspezifischen Design-Plattformen, die Software-Support, getestete IP-Blöcke und Referenz-Designs mit Entwicklungs-Boards und -Kits enthalten, werden ebenfalls in der zweiten Hälfte 2009 verfügbar sein. Unterstützung durch „Xilinx Engineering Services“ mit Engineering-Ressourcen ist ab sofort erhältlich.

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