Xilinx FPGA 开发平台助力广电
应对三网融合之需
作为平台及解决方案的核心，Xilinx 可编程器件有助于快速推广并升级至最新的标准、接口以及编解码器，从而使制造商能够在降低整体资本支出和运营支出的同时，还能从 3D 电视向数字影院 (4K2K) 进而向超高清电视标准不断演进，以适应未来市场的发展需求。
满足实时 3D 电视带宽与处理需求
赛灵思 Spartan®-6 FPGA 广播连接功能套件和广播处理引擎 IP 核，可帮助广播系统设计人员构建能推进视频高速传输和实时处理技术全面发展的整套系统，充分满足各种专业级广播应用的需求，如摄像机、交换机、路由器、编码器、监视器以及电影放映机等。三重速率 SDI (SD、HD、3G) 与其它接口标准的低成本现场可编程门阵列 (FPGA) 实现方案配合实时视频处理技术，使设计人员能够在整个设计乃至生产过程中集中精力实现产品的差异化，以从容应对不断发展的标准以及性能需求的变化。
事实上，随着去年《阿凡达》等 3D 电影大获成功，投影机和电视等消费类显示设备对分辨率不断提出更高的需求，电影、电视3D浪潮席卷全球。在此情况下，如果公司选择的是一年前的依靠定制或市场上现有芯片的解决方案，那么肯定将彻底错失难得一遇的市场机遇。FPGA 与 IP参考设计以及赛灵思面向广播设备产业的设计平台的其它组件相结合，能够实现快速灵活的产品设计周期，使设计人员能够集中精力做好产品的差异化与创新工作。
当然，随着新型标准层出不穷，满足视频采集、广播基础设施发布、家庭发布以及最终到消费类设备的 3D 和 4Kx2K 显示技术需求的竞争日益激烈，广播设备制造商正越来越多地采用 FPGA 来取代专用集成电路 (ASIC) 和专用标准器件 (ASSP)。随着在广播细分市场的销售额以每年超过两倍速度的增长，赛灵思正经历着客户需求不断快速上升的时期，因为整个业界已经认识到可编程芯片的现场可重配置性不仅能帮助 OEM 厂商快速升级其设计方案，同时还可显著加速产品上市进程，降低整体系统成本。
Spartan-6 FPGA 广播连接功能套件
该款套件由赛灵思联盟计划 (Xilinx Alliance Program) 成员 Tokyo Electron Device 开发而成，是一款综合而全面的广播目标设计平台，能支持采用 Spartan®-6 系列低成本 FPGA 进行系统开发。由于能够提供三重速率串行数字接口(SDI)、高清多媒体接口 (HDMI™)、DisplayPort、DVI 以及 V-by-One® HS 标准，设计人员能够使用该套件评估设计方案，并在相关设计中集成专业广播市场中使用的各种预定义视频接口。
在高度灵活的单个芯片 FPGA 设计中集成多种接口，并在用于非压缩视频与最新显示技术的各种标准之间实现完美桥接，将有助于大幅精简最终终端系统的材料清单。在过去 10 年间，赛灵思成功推出了 SDI 开发平台，显著降低了每通道引入非压缩视频，进行视频处理与转换以及传输至视频显示器或存储器所需的成本。赛灵思认为 3D 电视的广泛普及将使相关带宽需求比当前的 1080p60 格式提高两倍，从而需要提升每套系统实施方案所需的 SDI 端口数量，或将这些端口的速度提升至 6 Gbps 乃至更高。此外，广播连接功能套件未来还将满足 3D、数字影院和超高清电视（6G-SDI、10G-SDI 以及 12G-SDI）等更高速度的要求。
Tokyo Electron Device 公司 PLD 事业部总经理助理 Yasuo Hatsumi 指出，“实现所有上述标准之间的桥接互连将大幅提升该平台在开发新一代设计方案方面的价值。Spartan-6 FPGA 广播连接功能套件可帮助设计人员和 OEM 厂商快速评估并实现这些标准，以使他们能集中精力开展设计产品的增值功能。”
独特的部分重配置技术
独特的部分重配置技术可实现现场系统升级。部分重配置（PR）是一种动态修改逻辑模块的能力，通过在不妨碍其它逻辑运行的同时下载部分比特位文件来实现。Xilinx PR 技术让设计者能够在系统运行过程中修改功能，而无需全面重配置和重新建立链路，进而极大地提高了 FPGA 的灵活性。此外，能让设计者在不影响器件其余部分正常运行的同时对 Xilinx FPGA 的某一部分进行重配置的软件工具已被完全重新打造。新一代解决方案利用了分区功能 - 一种能够保证准确保存先前产生的结果的成熟特性。PlanAhead 设计环境可用于管理设计装配、约束、实现和验证。
同时，广电市场的竞争压力迫使基础设施设备生产商不断努力降低系统成本和运营费用，同时广大的下一代应用电子设备需要的带宽也越来越高。这对于开发人员来说，这是一个困难的挑战。在系统设计中采用可编程逻辑可以克服这一挑战。因为可编程逻辑不仅可以满足海量计算需求，同时通过集成还简化了系统并降低了系统成本。赛灵思的Virtex-6 FPGA系列比前一代产品功耗降低多达50%，成本降低多达20%。该系列产品进行了最合适的组合优化，包括灵活性、硬内核IP、收发器功能以及开发工具支持， 从而可以帮助客户满足市场需求，在追求更高带宽的同时, 适应不断演化的标准以及苛刻的性能要求。有了Virtex 系列 FPGA，更多的系统设计人员就可在广播的应用中充分利用可编程逻辑器件的优点。 Virtex-6 FPGA把先进的硬件芯片技术、创新的电路设计技术以及架构上的增强完美结合在一起，与前一代Virtex器件以及竞争FPGA产品相比，功耗大大降低，性能更高并且成本更低。 基于采用第三代Xilinx ASMBL 和40nm制造工艺的Virtex-6 FPGA系列还拥有新一代开发工具和广泛IP库支持。这些都为多产的开发和设计移植提供了强大的支持。与竞争厂商的产品相比，Virtex-6 FPGA系列器件性能提高15%，功耗降低15%，对于广电行业这一点特别重要。 Virtex-6 FPGA所提供了完全可编程的高成本效益解决方案，能够满足现在和未来的广播要求，同时通过提高视频质量来实现服务差异。高速串行收发器支持所有广播应用中的SD/HD/3G-SDI和嵌入式音频。 完全集成的10Gbps 以太网支持使得广播和电信网络间的桥接更为容易，因此能够快速访问和抽取存储的视频内容。更高的存储器和DSP 比例能够支持HD、2K和4K分辨率的实时未压缩视频处理。 优化的逻辑比例和功率管理支持高级H.264 和 JPEG2000编码，同时还可以满足在特定性能目标下降低功率和散热的要求。
赛灵思广播处理引擎 IP 核能使广播系统设计人员在单颗芯片上结合使用广播处理引擎和广播连接功能套件进行视频处理，从而帮助设计人员开发出能满足多种视频应用需求的完整视频处理链。赛灵思实现了每个视频模块输入与输出的标准化处理，因此客户能够添加自己的 IP、升级 IP，或通过赛灵思视频流接口(XSVI)与赛灵思视频 IP 混用或搭配使用。赛灵思广播处理引擎可同时支持现有的或新兴的各种标准，如 3D 电视与 4Kx2K 数字影院等。此外，该广播处理引擎还将支持 12 位色深的视频转换器中高达 4Kx4K 的分辨率。
正如赛灵思亚太区市场及应用总监张宇清所说：“在性能、灵活性还是上市进程方面，广电行业的演进， 正迅速超越定制及标准的现有片上系统解决方案所能支持的速度发展。赛灵思目标设计平台方案能够充分满足广播设备开发人员对性能和技术发展的需求，三网融合市场将给予赛灵思更多的市场扩展机会。” | 
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