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: ซอฟต์แวร์การออกแบบ FPGA, Design Store, การดาวน์โหลด, ชุมชน และการสนับสนุน
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
ไม่ว่าคุณจะต้องการช่องสัญญาณเครื่องรับส่งสัญญาณเพียงไม่กี่ช่องสัญญาณหรือสูงสุด 36 ช่องสัญญาณ Arria® V FPGA ให้โซลูชันเครื่องรับส่งสัญญาณเพื่อตอบสนองข้อกำหนดของคุณในด้านประสิทธิภาพและพลังงาน เพื่อให้สิ่งที่คุณจำเป็นต้องใช้อย่างแท้จริงเพื่อให้ประสบความสำเร็จ 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
สำรวจเนื้อหาเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์เอฟพีจีเอ Altera® เช่น บอร์ดการพัฒนา ทรัพย์สินทางปัญญา การสนับสนุน และอื่นๆ
แหล่งข้อมูลสนับสนุน
ศูนย์ข้อมูลสำหรับการฝึกอบรม เอกสาร ดาวน์โหลด เครื่องมือ และตัวเลือกการสนับสนุน
บอร์ดการพัฒนา
เริ่มต้นใช้งานเอฟพีจีเอของเรา และเร่งเวลาออกสู่ตลาดด้วยฮาร์ดแวร์และงานออกแบบที่ผ่านการตรวจสอบจาก Altera
ทรัพย์สินทางปัญญา
ลดเวลาที่ใช้ในวงจรการออกแบบของคุณด้วยกลุ่มผลิตภัณฑ์มากมายของคอร์ IP ที่ได้รับการรับรองจาก Altera และงานออกแบบอ้างอิง
ซอฟต์แวร์การออกแบบเอฟพีจีเอ
สำรวจซอฟต์แวร์ Quartus Prime และชุดเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเราเพื่อช่วยให้คุณออกแบบฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ให้เสร็จได้อย่างรวดเร็ว
ติดต่อฝ่ายขาย
ติดต่อฝ่ายขายเกี่ยวกับความต้องการของคุณในด้านการออกแบบผลิตภัณฑ์เอฟพีจีเอ Altera® และการเร่งความเร็ว
ผู้จำหน่าย
ติดต่อผู้แทนจำหน่ายที่ได้รับอนุญาตจาก Altera® เลย