A/X家FPGA架構(gòu)及資源評估

評估對比xilinx以及altera兩家FPGA芯片邏輯資源。

首先要說明，

現(xiàn)今FPGA除了常規(guī)邏輯資源，還具有很多其他片內(nèi)資源比如塊RAM、DSP單元、高速串行收發(fā)器、PLL、ADC等等，用以應(yīng)對不同的場合，邏輯量只能作為選型的重要依據(jù)之一。

不同廠家FPGA架構(gòu)各異，具有很多獨有的專利設(shè)計，量級相當(dāng)?shù)腇PGA在應(yīng)對不同應(yīng)用場景下（比如視頻處理、通訊總線、加密算法）時表現(xiàn)可能會差異很大，邏輯資源評估只是作為通常意義上的選型參考。

本文以占有率最大的X家和A家為例來進行比較。

首先對比下兩家的芯片架構(gòu)，

Altera LUT4架構(gòu)（以入門級MAX10為例，以下材料來源于m10_handbook）

基本的邏輯單元由LAB組成，每個LAB包含16個LE，LE主要由一個LUT-4以及一個觸發(fā)器。

Altera ALM架構(gòu)（以Arria10系列為參考）

基本邏輯單元LAB包含10xALM,ALM全程為Adaptive Logic Module，具有8輸入和2輸出，一個ALM可以配置成不同的LUT組合，比如2個單獨LUT4、單獨LUT5+LUT3、共享一個輸入的LUT5+LUT4等等。ALM相比單獨的LUT4架構(gòu)顯然具有更大的靈活性。

（a10_handbook.pdf）

Xilinx(以7系列為例)

賽靈思基本邏輯單元叫做CLB，CLB內(nèi)有具有兩片Slice，每個Slice由4片LUT6及8個觸發(fā)器組成?？梢娒總€CLB約等于8 x LUT6。

由于最早的FPGA多為基于LUT4組成，慣用的做法是用LUT4的數(shù)量近似表示邏輯量?，F(xiàn)在FPGA不一定是基于LUT4，但可以轉(zhuǎn)換成等效LUT4數(shù)量。XIlinx的叫做LC，ALTERA叫做LE，都可以理解成一個LUT4加觸發(fā)器的單元的數(shù)量。

對MAX10來說，LE的數(shù)量就等于LUT4的數(shù)量，而xilinx 7系列基于LUT6，LUT與LC有如下?lián)Q算關(guān)系：

審核編輯 ：李倩