美国赛灵思公司推出一项针对未来高性能可编程解决方案的FPGA平台计划,为嵌入式系统提供高度灵活、可加快上市时间的解决方案。它的特点为：具有集成广泛的硬件和软件IP的能力,是适于多种应用的单一平台,可保证硬件和固件的升级能力。FPGA平台的模块结构如图所示。FPGA平台计划的首次实施将基于Xilinx VIRteX-Ⅱ结构,预计在2000年底推出。
赛灵思在Virtex-Ⅱ结构中两个关键性创新使FPGA平台计划实施成为可能：IP植入与主动互连(Active IntercONnect)技术。这些技术代表了可编程逻辑技术的革命性一步。高性能IP核心可像硬件功能一样嵌入到FPGA结构中,或编程到逻辑和存储器车列中。IP植入技术使硬件核心可以分布到FPGA平台构造中的任意位置,同时还可保证与周围阵列的高度连接性。主动互连技术提供的主动驱动线路通道可保证硬件和软件IP核心达到可预测的、与它们在FPGA阵列中位置无关的极高性能速度。
FPGA平台计划的主要技术包括Empower!处理器解决方案,XilinxDSP宽带解决方案,以及SystemIO接口。
Empower!处理器解决方案集成了硬件和软件/固件开发过程,将最终嵌入技术封装在FPGA平台器件中。赛灵思与IBM合作致力在Virtex-Ⅱ FPGA中嵌入IBM PowerPC硬处理器核心,最初的产品将采用PowerPC 405核心,频率300MHz,性能达420MIPS。同时,嵌入的软处理器核心和高性能外部接口使设计者可以实现广泛的客户化方案,包括与多种处理器的接口。赛灵思通过与Mentor Graphics、Synopsys及Wind River Systems等公司合作,正在开发一个高生产率的嵌入式设计环境。
XtremeDSP解决方案将可支持超过6000亿MAC/秒的速度,其灵活的结构和并行处理使数据处理能力达到最大。Virtex-Ⅱ结构中包括了实现FIR滤波所需的分布式寄存器和RAM,用于数据缓冲的嵌入双口RAM,以及嵌入18×18乘法器。赛灵思与The MathWorks公司合作,开发了满足DSP开发中进行协作设计的设计环境。
SystemIO接口使FPGA平台与其它系统部件达到尽可能快的通信速度。完全可编程I/O提供高度的灵活性。嵌入了3.125Gb/s的串行收发器。SystemIO接口为桥接各种新的接口标准提供了灵活的解决方案,包括RapidIO等多种并行接口,与多种并行总线标准兼容,以及支持多种先进的存储器、时钟标准。RocketIO千兆串行接口为FPGA平台用于网络和通信系统提供了极高的带宽。
FPGA与嵌入式处理器、DSP功能和千兆I/O的结合使系统开发者可以用FPGA实现以前只能用ASIC才能达到的高集成度,同时却几乎没有承担NRE(不可回收工程成本)的风险。 |
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