Arria® V FPGA and SoC FPGA
ตระกูล Arria® V FPGA มีแบนด์วิดท์สูงสุดและให้พลังงานรวมต่ำสุดสำหรับแอพพลิเคชั่นระดับกลาง เช่น หน่วยวิทยุระยะไกล การ์ด 10G/40G และอุปกรณ์สตูดิโอออกอากาศ มีตัวแปรเป้าหมายห้าแบบ รวมถึงรุ่น SoC ที่มีระบบตัวประมวลผลแบบแข็ง ARM* Cortex*-A9 แบบดูอัลคอร์ (HPS) เพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพ พลัง และการผสมผสานของคุณมากที่สุด
ดูเพิ่มเติม: Arria® V FPGA ซอฟต์แวร์การออกแบบ, ร้านออกแบบ, ดาวน์โหลด, ชุมชน, และ การสนับสนุน
Arria® V FPGA and SoC FPGA
ตัวแปรตระกูล
| คุณสมบัติ | เอฟพีจีเอ Arria® V GZ | เอฟพีจีเอ Arria® V GT | เอฟพีจีเอ Arria® V GX | Arria® V ST SoC | Arria® V SX SoC |
|---|---|---|---|---|---|
| ALM (K) | 170 | 190 | 190 | 174 | 174 |
| DSP ตัวแปร-ความแม่นยำ | 1,139 | 1,156 | 1,156 | 1,068 | 1,068 |
| บล็อก M20K | 1,700 | - | - | - | - |
| บล็อก M10K | - | 2,414 | 2,414 | 2,282 | 2,282 |
| ความเร็วอินเทอร์เฟซหน่วยความจำ DDR3 | 800 MHz | 667 MHz | 667 MHz | 667 MHz | 667 MHz |
| คอนโทรลเลอร์หน่วยความจำแบบแข็ง | - | 4 | 4 | 4 | 4 |
| ตัวรับส่งสัญญาณ (Gbps) | 12.5 Gbps | 10.3125 | 6.5536 | 10.3125 | 6.5536 |
| PCI Express® (PCIe*) Gen3/2/1 บล็อก IP ที่แข็งแกร่ง | 1 | - | - | - | - |
| PCIe* Gen2/1 บล็อก IP ที่แข็งแกร่ง | - | 2 | 2 | 2 | 2 |
| การรักษาความปลอดภัยการออกแบบ | เท่า | เท่า | เท่า | เท่า | เท่า |
| การบรรเทาอารมณ์เสียในเหตุการณ์เดียว (SEU) | เท่า | เท่า | เท่า | เท่า | เท่า |
สถาปัตยกรรม Arria® V
ตัวรับส่งสัญญาณที่ยืดหยุ่น
ไม่ว่าคุณจะต้องการช่องสัญญาณไม่กี่ช่องสัญญาณหรือสูงสุด 36 ช่อง Arria® V FPGA นำเสนอโซลูชันตัวรับส่งสัญญาณที่ตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพและพลังงานของคุณเพื่อมอบสิ่งที่คุณต้องการอย่างแท้จริงเพื่อให้ประสบความสำเร็จ การคล็อกที่ยืดหยุ่น ความสมบูรณ์ของสัญญาณที่เหนือกว่า (SI) ตัวรับส่งสัญญาณกำลังต่ำที่สุด และปริมาณสูงสุดของตัวรับส่งสัญญาณเป็นเพียงส่วนเล็กๆ น้อยๆ ที่ Arria® V FPGA ได้รับการออกแบบสำหรับแอพพลิเคชั่นที่ไวต่อพลังงานและมีแบนด์วิดท์สูง
ตัวรับส่งสัญญาณ Arria® V FPGA แต่ละตัวประกอบด้วย Physical Media Attachment, Physical Coding Sublayer และบล็อก IP ที่แข็งแกร่ง พร้อมเพิ่มความยืดหยุ่นในการตอกบัตรและช่องสัญญาณที่เป็นอิสระมากขึ้น ทุกช่องสัญญาณมี PMA และ PCS เต็มรูปแบบ พร้อมด้วย PLL CDR แบบอะนาล็อกสำหรับรับสัญญาณโดยเฉพาะ เพื่อให้นักออกแบบสามารถตอบสนองความเร็วของตัวรับส่งสัญญาณสูงสุด 12.5 Gbps ได้ง่ายขึ้น ขับเคลื่อนแบ็คเพลนสูงสุด 40 นิ้ว และใช้ PCIe* Gen3 Arria® V GZ มีคุณสมบัติเพิ่มเติมจำนวนหนึ่ง
*หมายเหตุ: Arria® V GX และ GT ไม่มี Adaptive LinearEQ, EyeQ, PCIe* Gen3 และเลือก Hardened IP ที่ Arria® V GZ มี
ปรับให้เหมาะสมสำหรับพลังงานต่ำและต้นทุนระบบต่ำ
- ช่องสัญญาณ 10.3125-Gbps เดียวจะใช้พลังงาน <165 mW
- ช่องสัญญาณ 12.5-Gbps เดียวจะใช้พลังงาน < 200 mW
| คุณสมบัติ | Arria® V GZ | Arria® V GT | Arria® V GX |
|---|---|---|---|
| จำนวนตัวรับส่งสัญญาณสูงสุด | 36 | 36 | 36 |
| ตัวรับส่งสัญญาณที่มีความสามารถแบ็คเพลน 12.5 Gbps | เท่า | - | - |
| ตัวรับส่งสัญญาณ 10.3125 Gbps สำหรับแอพพลิเคชั่น SFF-8431 | เท่า | เท่า | - |
| ตัวรับส่งสัญญาณที่มีความสามารถของการแบ็คเพลน 6.375 | เท่า | เท่า | เท่า |
| อีควอไลเซอร์เชิงเส้นตามเวลาต่อเนื่อง - อีควอไลเซอร์เชิงเส้น 4 ขั้นตอนตัวรับ | เท่า | - | - |
| อีควอไลเซอร์ตอบรับการตัดสินใจ - อีควอไลเซอร์ดิจิตอล 5 แตะตัวรับ | เท่า | - | - |
| อีควอไลเซอร์ที่ปรับได้ - ปรับอีควอไลเซอร์โดยอัตโนมัติ | เท่า | - | - |
| อีควอไลเซอร์เชิงเส้น | - | เท่า | เท่า |
| โปรแกรมเน้นก่อนส่งอีควอไลเซอร์ (4 แตะ) | เท่า | - | - |
| โปรแกรมเน้นก่อนส่งอีควอไลเซอร์ (3 แตะ) | - | เท่า | เท่า |
| PLL การส่งออสซิลเลเตอร์วงแหวน | เท่า | เท่า | เท่า |
| PLL ออสซิลเลเตอร์ LC | เท่า | - | - |
| เครื่องมือ On-Die (จอภาพข้อมูลตา EyeQ) | เท่า | - | - |
บล็อก DSP ที่มีความเที่ยงตรง
เพื่อตอบสนองความต้องการในการประมวลผลสัญญาณที่มีความแม่นยำสูงขึ้น เราได้พัฒนาบล็อกการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ที่มีความแม่นยำแบบแปรผันได้เป็นครั้งแรกของอุตสาหกรรม บล็อกแบบบูรณาการนี้ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Stratix® V, Arria® V และ Cyclone® V FPGA 28 นาโนเมตร DSP Portfolio ทำให้แต่ละบล็อกสามารถกำหนดค่าได้ในเวลาคอมไพล์ในโหมด 18 บิตหรือในโหมดที่มีความแม่นยำสูง
ด้วยบล็อก DSP ที่มีความแม่นยำแบบแปรผัน ทำให้ Arria® V และ Cyclone® V FPGA รองรับแบบบล็อกต่อบล็อก ความแม่นยำที่หลากหลายตั้งแต่ 9 บิต x 9 บิต ไปจนถึงจุดลอยตัวแบบแม่นยำเดียว (การคูณแบบแมนทิสซา) ภายในบล็อก DSP เดียว ช่วยให้คุณเป็นอิสระจากข้อจำกัดด้านสถาปัตยกรรม FPGA ซึ่งช่วยให้คุณใช้ความแม่นยำสูงสุดในแต่ละขั้นตอนของเส้นทางข้อมูล DSP คุณจะได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพของระบบที่เพิ่มขึ้น การใช้พลังงานที่ลดลง และข้อจำกัดทางสถาปัตยกรรมที่ลดลง
บล็อก DSP ที่มีความแม่นยำแบบปรับได้ใน Arria® V และ Cyclone® V FPGA ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อให้มีการปรับปรุงต่อไปนี้:
- 108 อินพุต, 74 เอาต์พุต
- โหมดคูณ 18x19 ทำให้พรีแอดเดอร์ใช้อินพุต 18 บิตได้สองตัว
- ตัวเลือกตัวสะสมที่สอง (รีจิสเตอร์ข้อเสนอแนะ) สำหรับการกรองแบบอนุกรมที่ซับซ้อน
- ตัวคูณอิสระ 18x19 คู่
- ไม่มีข้อจำกัดในการใช้ฮาร์ดพรีแอดเดอร์และค่าสัมประสิทธิ์ภายนอกในโหมด 18 บิต
Arria® V และ Cyclone® V FPGA Multiplier Precision Range ในโหมดบล็อกเดียวและหลายบล็อก
ตัวคูณ Arria® V and Cyclone® V FPGA ในโหมดบล็อกเดียว
| จำนวนตัวคูณ | ความแม่นยำของตัวคูณ |
|---|---|
| สามตัวคูณอิสระ | 9x9 |
| ตัวคูณสองตัวในโหมดผลรวม | 18x19 |
| ตัวคูณอิสระสองตัว | 18x19 |
| ตัวคูณอสมมาตรอิสระหนึ่งตัว | 18x36 (ต้องใช้ตรรกะเพิ่มเติมนอกบล็อก DSP) |
| ตัวคูณความแม่นยำสูงอิสระหนึ่งตัว | 27x27 |
ตัวคูณ Arria® V และ Cyclone® V FPGA ในโหมดหลายบล็อก
| ประเภทตัวคูณ | จำนวนบล็อกที่ต้องมี |
|---|---|
| ตัวคูณ 36x36 อิสระหนึ่งตัว | 2 (ต้องใช้ตรรกะเพิ่มเติมนอกบล็อก DSP) |
| ตัวคูณ 54x54 อิสระหนึ่งตัว | 4 (ต้องมีตรรกะเพิ่มเติมนอกบล็อก DSP) |
| ตัวคูณ 18x18 ซับซ้อนหนึ่งตัว | 2 |
| ตัวคูณ 18x25 ซับซ้อนหนึ่งตัว | 4 (ต้องมีตรรกะเพิ่มเติมนอกบล็อก DSP) |
| ตัวคูณซับซ้อน 18x36 หนึ่งตัว | 4 (ต้องมีตรรกะเพิ่มเติมนอกบล็อก DSP) |
| ตัวคูณซับซ้อน 27x27 หนึ่งตัว | 4 |
บัสคาสเคด
โหมดทั้งหมดมีตัวสะสม 64 บิตและบล็อก DSP ที่มีความแม่นยำแบบปรับได้แต่ละบล็อกนั้นมาพร้อมกับบัสคาสเคด 64 บิต ที่ช่วยให้ดำเนินการประมวลผลสัญญาณที่มีความแม่นยำสูงยิ่งขึ้นโดยเรียงซ้อนหลายบล็อกโดยใช้บัสเฉพาะ
สถาปัตยกรรม DSP ที่มีความแม่นยำแบบแปรผันจะรักษาความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง สามารถรองรับแอปพลิเคชัน DSP แบบ 18 บิตที่มีอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น การประมวลผลวิดีโอความละเอียดสูง การแปลงขึ้นหรือลงดิจิทัล และการกรองแบบหลายอัตรา
ระบบฮาร์ดโปรเซสเซอร์ SoC FPGA
เอฟพีจีเอ Intel® SoC ผสานรวมระบบฮาร์ดโปรเซสเซอร์ที่ใช้ Arm* (HPS) ซึ่งประกอบด้วยโปรเซสเซอร์อุปกรณ์ต่อพ่วงและอินเตอร์เฟสหน่วยความจำเข้ากับ Fabric เอฟพีจีเอ โดยใช้แบ็คโบนการเชื่อมต่อระหว่างแบนด์วิธสูง Arria® V SoC FPGA ช่วยลดพลังงานของระบบ ต้นทุนของระบบ และขนาดบอร์ด ในขณะเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพของระบบด้วยการผสานรวมฟังก์ชันโปรเซสเซอร์แบบแยก FPGA และการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ไว้ในระบบบนชิป ARM* ที่ผู้ใช้กำหนดเองได้เพียงระบบเดียว (SoC) SoCs มอบการผสมผสานขั้นสูงสุดของทรัพย์สินทางปัญญา (IP) ที่แข็งแกร่งเพื่อประสิทธิภาพและการประหยัดพลังงาน พร้อมความยืดหยุ่นของตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้
คุณลักษณะ HPS
- คอร์โปรเซสเซอร์แต่ละคอร์ประกอบด้วย:
- แคชคำสั่ง L1 32 KB, แคชข้อมูล L1 32 KB
- หน่วยจุดลอยความแม่นยำเดียวและสองเท่าและเอ็นจิ้นมีเดีย NEONTM
- เทคโนโลยีการดีบักและติดตาม CoreSightTM
- แคช L2 ที่ใช้ร่วมกัน 512 KB พร้อมรองรับรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด (ECC)
- RAM รอยขีดขนาด 64 KB พร้อมรองรับ ECC
- ตัวควบคุม SDRAM หลายพอร์ตพร้อมการรองรับ DDR2, DDR3 และ LPDDR2 รวมถึงการรองรับ ECC ที่เป็นอุปกรณ์เสริม
- ตัวควบคุมการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง 8 ช่อง (DMA)
- ตัวควบคุมแฟลช QSPI
- ตัวควบคุมแฟลช NAND พร้อม DMA
- ตัวควบคุม SD/SDIO/MMC พร้อม DMA
- 2x 10/100/1000 Ethernet Media Access Control (MAC) พร้อม DMA
- ตัวควบคุม USB On-The-Go (OTG) 2x พร้อม DMA
- ตัวควบคุม 4x I2C
- 2x UART
- อุปกรณ์ต่อพ่วงหลัก 2x อินเตอร์เฟสต่อพ่วงอนุกรม (SPI), 2x SPI อุปกรณ์ต่อพ่วงสเลฟ
- I/O อเนกประสงค์ (GPIO) สูงสุด 134 รายการ
- 7x ตัวจับเวลาอเนกประสงค์
- 4x ตัวจับเวลา Watchdog
กระดูกสันหลังเชื่อมต่อกันระหว่าง HPS กับ FPGA แบนด์วิดธ์สูง
แม้ว่า HPS และ FPGA จะทำงานแยกจากกัน แต่ก็มีการเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาผ่านการเชื่อมต่อระบบแบนด์วิดธ์สูงที่สร้างขึ้นจากบัสบริดจ์ ARM* AMBA* AXI ที่มีประสิทธิภาพสูง IP บัสมาสเตอร์ในแฟบริก FPGA สามารถเข้าถึงบัสสเลฟ HPS ผ่านการเชื่อมต่อระหว่าง FPGA กับ HPS ในทำนองเดียวกัน ต้นแบบบัสของ HPS สามารถเข้าถึงทาสของบัสในแฟบริก FPGA ผ่านบริดจ์ HPS ถึง FPGA ทั้งสองบริดจ์เป็นไปตาม AMBA AXI-3 และรองรับธุรกรรมการอ่านและเขียนพร้อมกัน บริดจ์ HPS ถึง FPGA น้ำหนักเบาแบบ 32 บิตเพิ่มเติมให้อินเทอร์เฟซเวลาแฝงต่ำระหว่าง HPS และอุปกรณ์ต่อพ่วงในแฟบริก FPGA FPGA Master สูงสุดหกตัวสามารถแชร์ตัวควบคุม HPS SDRAM กับโปรเซสเซอร์ได้ นอกจากนี้ โปรเซสเซอร์ยังสามารถใช้เพื่อกำหนดค่าแฟบริก FPGA ภายใต้การควบคุมโปรแกรมผ่านพอร์ตการกำหนดค่า 32 บิตเฉพาะ
- HPS ถึง FPGA: อินเทอร์เฟซ AMBA AXI 32-, 64 หรือ 128 บิตที่กำหนดค่าได้ซึ่งปรับให้เหมาะสมสำหรับแบนด์วิดท์สูง
- FPGA ถึง HPS: อินเทอร์เฟซ AMBA AXI แบบ 32, 64 หรือ 128 บิตที่กำหนดค่าได้ซึ่งปรับให้เหมาะสมสำหรับแบนด์วิดท์สูง
- HPS ถึง FPGA น้ำหนักเบา: อินเทอร์เฟซ AMBA AXI แบบ 32 บิตที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับเวลาแฝงต่ำ
- ตัวควบคุม FPGA ถึง HPS SDRAM: อินเตอร์เฟสแบบหลายพอร์ตที่กำหนดค่าได้พร้อมพอร์ตคำสั่ง 6 พอร์ต, พอร์ตข้อมูลการอ่าน 4x 64 บิต และพอร์ตข้อมูลการเขียน 4x 64 บิต
- ตัวจัดการการกำหนดค่า FPGA ~ 32 บิต
ตระกูล FPGA 28 nm Arria® V ให้พลังงานต่ำสุด FPGA แบนด์วิดท์สูงสุดสำหรับแอพพลิเคชั่นระดับกลาง เช่น หน่วยวิทยุระยะไกล การ์ดไลน์ 10G/40G และเครื่องผสมในสตูดิโอ ข้อเสนอที่ครอบคลุมของอุปกรณ์ห้ารุ่นช่วยให้นักออกแบบสามารถเลือกโซลูชันที่เหมาะสมกับราคา ประสิทธิภาพ และความต้องการด้านพลังงานได้อย่างเหมาะสม ดูตารางด้านล่างสำหรับภาพรวมตระกูล Arria® V FPGA และ SoC และตัวเลือกแพ็คเกจ
การรองรับอุณหภูมิ
| อุปกรณ์ | แพ็คเกจ | เกรดความเร็ว |
|---|---|---|
| Arria® V GZ | F780, F1152, F1517 | C3, C4, I3L, I4 |
| Arria® V SX/GX/ST/GT | F672, F896, F1152, F1517 | C4, C5, C6, I3, I5 |
แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม
สำรวจเนื้อหาเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เอฟพีจีเอ Intel® เช่น บอร์ดการพัฒนา ทรัพย์สินทางปัญญา การสนับสนุนและอื่นๆ
Support Resources
Resource center for training, documentation, downloads, tools and support options.
Development Boards
Intel® FPGA and its partners offer a large selection of development boards and hardware tools to accelerate the FPGA design process.
Intellectual Property
The Intel® FPGA IP portfolio covers a wide variety of applications with a combination of soft and hardened IP cores along with reference designs.
Design Tools
Explore our suite of software and development tools to assist hardware engineers and software developers when creating an FPGA design.
Contact Sales
Get in touch with sales for your Intel® FPGA product design and acceleration needs.
Ordering Codes
Decipher Intel® FPGA part numbers, including the significance of certain prefixes and package codes.
Where to Buy
Contact an Intel® Authorized Distributor today.