Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Декабря 2013 в 18:18, реферат
Новое семейство FPGA открывает принципиально новую линейку продуктов фирмы Xilinx. Ранее аппаратные процессорные ядра принадлежали к семейству PowerPC и размещались в FPGA верхнего ценового диапазона. Однако производительность как вычислений, так и передачи данных в таких ПЛИС определялась в малой степени возможностями PowerPC и в существенно большей— возможностями матрицы программируемых ресурсов.
1. История фирмы Xilinx 
1.1 Первые годы
1.2 Рост и Успехи
1.3 Сегодня
1.4 Технология
2.   Текущие семейные линии
2.1 Семейство FPGA
2.1.1Артикс-7
2.1.2	Артикс-7Q 
2.1.3  Kintex-7 FPGA 
2.1.4 Kintex7Q
2.1.5  VIRTEX-7 FPGA Семейства : Производительность и инновация с высокой плотностью, малой мощностью
10. CPLD. 
10.1 Технология устройств CPLD 
10.1.1Общие особенности технологии CPLD с PAL:
10.1.2 Особенности, общие у CPLD с FPGA
10.2 Внутреннее устройство CPLD
10.3 Разработка цифровых устройств на CPLD
11. ПЛИС EPP
11.1 Введение
11.2 Процессорное ядро ARM Cortex-A9
11.3 архитектура ПЛИс Zynq-7000 и состав семейства
11.4 Примеры проектов на базе Zynq-7000, демонстрируемыеXilinx
11.5 Доступность и рекомендации
приложений и повысить производительности при ускорении доступа к расширенной функциональности с предварительно проверенных эталонных образцов. В сочетании с полнофункционалом, ссылка конструкции может способствовать интеграции решений от экосистемы легкодоступной надстроек сторонних производителей на оборудование и IP.
Применение в обществе
Рисунок 2.3 - Портативные УЗИ
Дизайнеры могут полностью развернуться программируемая 128-канальный портативный УЗИ-реализация, которая масштабируется до 196 или 256 каналов решения или до 64 или 32 канала для ручных форм-факторов.
Достоинства:
 
• Низкая мощность одной микросхемы 
реализации 128-канальный портативный УЗИ 
на 35% ниже себестоимости, и на  57% меньше 
форм-фактора по сравнению с предыдущим 
поколением ПЛИС 
• До 930 (DSP для обработки высококачественной 
визуализации изображений 
• Встроенную поддержку для PCIe x4 Gen2 позволяет 
с высокой пропускной способности интерфейс 
для хост-системы 
• Малый форм-фактор ноутбука и планшета 
компактные устройства 
• 6.6 Gb/s интерфейс для поддержки следующего 
поколения JEDEC JESD204B аналоговый інтерфейс.
Рисунок 2.4 - Аэрокосмическая и оборонная промышленность
Широкий DSP имеет ресурсы для обработки сигнала способность к интеграции модема, так и для криптографического ядра на одном кристалле.
Достоинства:
 
• Высокая параллельная и последовательная 
производительность ввода/Вывода с 1,25 
ГБ/с LVDS и PCIe x4 Gen2; 
• 1066 Мбит / DDR3 памяти, интерфейсов обеспечивает 
видео буферов данных с использованием 
сырьевых воспоминаний; 
• До 930 GMACS для сигнала предварительной 
обработки и улучшения ВЧ сигнала; 
• Системная интеграция в 19x19 мм пакет 
для питанием от батареи, ручные радиостанции;
Рисунок 2.5 - Беспроводная связь
Artix-7 ПЛИС предлагает возможности в области обработки сигнала, необходимого для расширения покрытия сети с помощью мобильной транспортной единицы. Эти устройства обеспечивают правильное сочетание логики плотности, IP-и DSP ресурсов интегрировать транспортные решения состоит пакетной обработки, управления дорожным движением",времени и синхронизации блоков двойной высокоскоростной канал радиосвязи.
Достоинства:
 
• До 930 GMACS (symmetric фильтры) обработки сигнала 
для беспроводного модема; 
• До 1,066 Мбит / DDR3 памяти, интерфейсов 
позволяет буферов данных с использованием 
сырьевых воспоминаний 
• До 16 трансиверов работает на 6,6 ГБ/с 
для интерфейса Ethernet, так и РФ в связи с 
использованием JEDEC JESD204B подключения к 
преобразователи данных 
• Система готова к работе пакетной обработки 
и управления трафиком IP для быстрого 
развития продукта
Достоинства:
Для авиакосмической и оборонной промышленности
Все более сложные системы безопасности должны соответствовать строгим и надежным конструкционым требованиям без превышения бюджетов, и поэтому проекты разработчиков охватывают многие года или даже десятилетий. Вместо того, чтобы ограничивать выбор дизайнеров, Xilinx обороны-7 обеспечивает уникальное широкое портфолио повышенной прочности, готовых устройств, которые могут снизить риск и время развертывания с высоким уровнем интеграции, высокой производительности и мощности.
Технологический процесс построен на первый в отрасли 28-нм HPL, 7 series ПЛИС включает дизайн консолидации в меньшее количество фишек или одного устройства. Помимо снижения стоимости комплектующих, Xilinx обороны класса экономит время. Все Программируемые ПЛИС помогают жить по расписанию, с программируемым логикой и портфелем ИС, что сводит к минимуму проектные работы и программируемые системы интеграции.
            Гибкость платформ и микросхемы логики 
особенно важно для рассмотрения вопросов 
безопасности мандатов и других интеграционных-чувствительных 
требований. 
2.1.3 Kintex-7 FPGA
Введение нового класса FPGA. Идеальный баланс интеграции, цена, 
производительность и мощностьЛучшие 
в отрасли соотношение Цена-Производительность. 
С появлением первого в мире 28-нм FPGA, Xilinx 
дает дизайнерам широчайший спектр программируемых 
платформ, в том числе универсальность 
нового класса устройств. Удвоение энергопотребление 
и расходы пополам делает Xilinx Kintex™-7 ПЛИС 
очевидным выбором для современных быстрорастущих 
приложений, таких как беспроводные коммуникации. 
Дизайнеры могут воспользоваться семейством 
устройств с исключительной производительностью 
и подключаемостью, по цене, которые ранее 
ограничивались лишь наивысшим объемом 
приложений.
Высокая Скорость Подключения Kintex-7 ПЛИС дизайнеры построили высокую пропускную способность и 12-битный цифровой программируемый аналоговый Беспрецедентный 144GMACS цифровой сигнальный процесор (DSP) власть делает универсальным Kintex-7 устройств отличным вариантом для таких приложений, как:
            Kintex-7 ПЛИС дошла до пика серийной пропускной 
способности (полный дуплекс) 800Gbps и включают 
CPRI/OBSAI IP-ядер (9.8Gbps) оптимизированный для 
современных распределенных архитектур. 
Программируемый Kintex-7 устройств могут 
быть также 
легко изменен, чтобы поддерживать несколько 
воздушных интерфейсов, таких как LTE, WiMAX 
и WCDMA. Для 
сопряжение системы с хост-системы, семья 
Kintex-7 FPGA обеспечивает встроенную поддержку 
восьми каналов PCI Express (Gen1/Gen2).
Высокоэффективные и недорогие устройства также позволяют дизайнерам решить вопросы связи и требования по пропускной способности при минимизации части графов. 72-разрядные, 1,833Mbps Kintex-памяти 7интерфейс поддерживает, буфер образцов, вместо двух - или четырех-буфер образцов, необходимые с другими устройствами. Аналогично, одно устройство Kintex-7 может обрабатывать видео на цены, которые позволяют реализовать IP шлюз, который может поддерживать 12 каналами.
Рисунок 2.7 Kintex-7 FPGA
 
Решение: Xilinx Kintex-7 ПЛИС:
 
• Новый класс устройств, с удвоенной 
ценой;  
• Сбалансированная конструкция, оптимизированная 
и расфасованные для 
производительности, энергопотребление, 
стоимости и время выхода на рынок для 
высокого роста приложений; 
• Гибкость и экономия времени программирование 
и целенаправленная  разработка платформ, 
снижение времени и затраты на разработку 
- Применение в обществе
 
Рисунок 2.7 - Коммуникации
Kintex-7 ПЛИС предложило лучшее соотношение цена-производительность, поэтому дизайнеры могут удовлетворить строгие требования для задержки для LTE переработки в общей платформы.
Достоинства:
 
• Программирование позволяет выгодной 
общей платформой, поддерживать  несколько 
воздушных  интерфейсов, таких как LTE, WiMAX, 
а также WCDMA 
• Снизить общие затраты на владение с 
возможностью масштабирования и повторного 
использования конструкций из picocell к макроячейки 
• 3x мощность при той же стоимости предыдущего 
поколения ПЛИС, потребляя 40% меньше энергии 
• Поддержка 9.8Gbps CPRI/OBSAI для обеспечения 
высокой пропускной способности 
• Поддержка 6.144Gbps CPRI/OBSAI в недорогой вариант 
пакета
Рисунок 2.8 - УЗИ
              Поддержка 6.144Gbps CPRI/OBSAI в недорогой пакет 
пропускной способности ввода/Вывода 
и 144GMACS вычислительную мощность DSP в chip-scale 
упаковки сделать Kintex-7 70Т FPGA весьма эффективной 
как для  ультразвуковой обработки. Дизайнеры 
могут развернуться полностью программируя 
128-канальный 
УЗИ реализация, которая масштабируется 
до 196 или 256 каналов или до 64 или 32 канала 
для портативных решений.
- Вещание: Видео через IP-ШЛЮЗ
 
Рисунок 2.9 - Видео через IP-ШЛЮЗ
              Kintex-7 ПЛИС позволяют экономически эффективно, 
с низким энергопотреблением, преодолевать 
последовательного цифрового интерфейса 
(SDI) протокола на IP-технологии для дальних 
WAN 
транспорт для связи местных студий/live 
событий, теле-радиовещания, спутниковой 
связи станций с использованием стандартных 
IP-сетях.
2.1.5 VIRTEX-7 FPGA Семейства : Производительность и инновация с высокой плотностью, малой мощностью.
Серии Virtex FPGAs объединили особенности такой как телеграфировано и беспроводное оборудование инфраструктуры, передовое медицинское оборудование, тест и измерение, и системы обороны. В дополнение к логике FPGA ряд Virtex включает включенные установленные аппаратные средства функции для обычно используемых функций, таких как множители, воспоминания, последовательные приемопередатчики и ядра микропроцессора.
Семейство FPGA Virtex позволяет реализовать высокопроизводительные, большой емкости, цифровые устройства на одном кристалле. Резкое увеличение эффективности реализаций достигнуто благодаря новой архитектуре, более эффективной для размещения и трассировки элементов, а также производству кристаллов на основе 0.22-мкм процесса с пятью слоями металлизации. Все это позволяет использовать кристаллы Virtex как альтернативу масочно-программируемым вентильным матрицам. В состав семейства Virtex входят девять микросхем, отличающихся логической емкостью.
Созданное на основе опыта, приобретенного при разработках предыдущих серий FPGA, семейство Virtex является революционным шагом вперед, определяющим новые стандарты в производстве программируемой логики. Сочетая большое разнообразие новых системных свойств, иерархию высокоскоростных и гибких трассировочных ресурсов с передовой кремниевой технологией изготовления, семейство Virtex предоставляет разработчику широкие возможности реализации быстродействующих, большой логической емкости цифровых устройств, при значительном снижении времени разработки.
Рисунок 2.10 - ПРОВОДНЫЕ КОММУНИКАЦИИ: 100Г-400Г ЛИНЕЙНЫЕ КАРТЫ
Высокая производительность и пропускная способность включила следующее поколение линейных плат для удовлетворения ненасытного спроса для повышения пропускной способности.
Рисунок 2.11 – Модель высокопроизводительных вычислительных систем
Virtex-7 ПЛИС возможность 
гибкой, масштабируемой, индивидуальные 
высокопроизводительных 
связи, сетей, науки о жизни и приложений.
Цели: 
• Создать на основе FPGA высокопроизводительные 
платформы и  гнездо ускорителей 
• До 2М логических элементов  потенциала 
для масивно параллельной обработки 
• Тысячи  фрагментов с фиксированной 
и плавающей точкой ускорение 
• До 64.8Mb интегрированного Блока оперативной 
памяти для перемещения операндов и результатом 
данных в Тбит / с полосы пропускания 
• Поддержка нескольких подсистем памяти 
DDR3 для высокой пропускной способности 
буферизации данных 
• До 96 высокоскоростных последовательных 
трансиверов в одно устройство на процессор 
" и " Интер-FPGA связи; 
Рисунок 2.12 - РАДАР
Virtex-7 ПЛИС уменьшило размер, вес, мощность и стоимость 
(SWaP-C) для воздушно-десантных/корабельные 
радиолокационные системы. Однопортовая 
плата с тремя Virtex-7 980XT ПЛИС 
реализация 64-канальный позволяет портативный 
форм-фактор: 
• сокращения площади с высокой емкости 
ПЛИС, которые поддерживают 24-каналов 
для каждого устройства 
• До 50% снизить энергопотребление по 
сравнению с моделями предыдущего поколения, 
FPGA 
• Virtex-7 на основе FPGA Целенаправленной 
разработки Платформы