Xilinx 7系列FPGA簡介--選型參考

作者：watchman，來源： ZYNQ微信公眾號

Xilinx-7系列FPGA

主要包括：Spartan?-7、Artix?-7、Kintex?-7、Virtex?-7。其性能、密度、價格也隨著系列的不同而提升。和前幾代FPGA產(chǎn)品不同的是，7系列FPGA采用的是統(tǒng)一的28nm設(shè)計架構(gòu)，客戶在不同子系列的使用方式上是統(tǒng)一的，消除了不同子系列切換使用帶來的不便。當然Kintex?-7、Virtex?-7兩個系列后續(xù)還有20nm和16nm設(shè)計架構(gòu)。

分類介紹

1. Spartan?-7系列

Spartan7系列，在xilinx-7系列中，其價格是最低的、實際功耗是最低的、擁有最小的封裝尺寸，當然其設(shè)計難度是最低的，在一些低端應(yīng)用場景中中極為合適。

● 速度比 45nm 器件系列快 30%;

● 達到 1.25Gb/s LVDS;

● 高度靈活的軟內(nèi)存控制器支持每秒 25.6Gb 的峰值 DDR3-800 內(nèi)存帶寬;

● 用于集成離散模擬及監(jiān)控電路的 XADC 與 SYSMON;

● 針對系統(tǒng) I/O 擴展進行了成本優(yōu)化;

2. Artix?-7系列

Artix7系列，在xilinx-7系列中，相比較于Spartan7系列增加了DSP功能和串行收發(fā)器，當然其邏輯容量也更大，在一些邏輯稍微復(fù)雜一些的中低端應(yīng)用比較廣泛。

● 以低功耗、低成本為特色，它比Spartan-6速度快30%，功耗低一半，價格降低35%；

● 利用基于Virtex系列架構(gòu)的FPGA能夠滿足成本敏感型、大批量市場的性能要求；

● 利用內(nèi)置式 Gen1x4 PCI Express? 技術(shù)實現(xiàn)3.75Gpbs 串行連接功能；

● 絲焊芯片級BGA封裝，實現(xiàn)了小型化和低成本；

● 能滿足電池供電的便攜式超聲波設(shè)備的低功耗高性能需求；

● 能滿足商用數(shù)碼相機鏡頭控制的小型、低功耗要求；

● 能滿足軍用航空電子和通信設(shè)備嚴格的 SWAP-C(大小、重量、功耗和成本)要求；

● 尺寸、重量和功耗特性都特別符合手持式應(yīng)用的要求，如便攜式超聲波、數(shù)字照相機控制和軟件定義無線電；

3. Kintex?-7系列

● 標榜業(yè)界最高系統(tǒng)性能和容量，密度達到200萬個邏輯單元，比所有以前和現(xiàn)有的FPGA高出2.5倍;

● 與Virtex-6相比，Virtex-7的系統(tǒng)性能番了一倍，功耗降低一半，速度提升了30%，是7系列中最高端的子系列;

● 可提供諸如大批量 10G 光學(xué)有線通信設(shè)備等各種應(yīng)用所需的高性能 10.3Gbps 或低成本優(yōu)化的 6.5Gbps 串行連接性、存儲器和邏輯性能;

● 實現(xiàn)了信號處理性能、功耗和成本的最佳平衡，能支持長期演進 (LTE) 無線網(wǎng)絡(luò)部署，滿足新一代高清 3D 平板顯示器嚴格的功耗和成本要求;

● 提供新一代廣播視頻點播系統(tǒng)所需的性能和帶寬;

● 10.3125Gbps 串行連接功能和內(nèi)置式 Gen2x8 PCI Express 技術(shù);

● 豐富的塊存儲器和 DSP 資源，是無線 LTE 基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、LED 背光和 3D 數(shù)字視頻顯示器、醫(yī)學(xué)成像與航空電子成像系統(tǒng)的理想之選;

4. Virtex?-7系列

Virtex7系列，在xilinx-7系列中，是頂尖的存在，可以說是頂配型號，高端應(yīng)用中王者，如果在低端應(yīng)用中使用，那么必定是大材小用！

● 樹立了全新的業(yè)界性能基準;

● 與Virtex-6 器件相比，系統(tǒng)性能提高一倍，功耗降低一半，信號處理能力提升 1.8 倍，I/O 帶寬提升 1.6 倍，存儲器帶寬提升 2 倍;

● 是業(yè)界密度最高的 FPGA，多達2百萬個邏輯單元實現(xiàn)了突破性容量;

● 采用 EasyPath-7 器件，無需任何設(shè)計轉(zhuǎn)換就能確保將成本降低 35%;

● 支持 400G 橋接和交換結(jié)構(gòu)有線通信系統(tǒng)，是全球有線基礎(chǔ)設(shè)施的核心;

● 支持高級雷達系統(tǒng)和高性能計算機系統(tǒng)，能夠滿足單芯片 TeraMACC 信號處理能力的要求以及新一代測試測量設(shè)備的邏輯密度、性能和 I/O 帶寬要求;

● 實現(xiàn)新一代 100GE 線卡、300G 橋、兆兆位級交換機結(jié)構(gòu)、100G OTN 波長轉(zhuǎn)換器、雷達和 ASIC 仿真。

對比介紹

1. Xilinx-7系列FPGA的DSP資源柱狀圖

2. Xilinx-7系列FPGA的Block RAM資源柱狀圖

3. Xilinx-7系列FPGA的高速串行收發(fā)器資源柱狀圖

4. Xilinx-7系列FPGA的I/O資源柱狀圖

命名規(guī)則