為幫助客戶評(píng)估最符合需求的 FPGA,并讓客戶的設(shè)計(jì)快速啟動(dòng)和運(yùn)行,賽靈思公司推出了首批三種支持 28nm 7 系列 FPGA 的目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)。其中Virtex®-7 和 Kintex™-7 FPGA 基礎(chǔ)套件包括靈活混合信號(hào)子卡以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 FMC 接插件。除了這些基礎(chǔ)套件之外,安富利也推出了 Xilinx® Kintex-7 FPGA DSP 套件,可幫助客戶充分利用 FPGA 在多 DSP 任務(wù)處理和更快運(yùn)行速度方面的優(yōu)勢(shì)。
這三款全新套件意味著賽靈思第二代 FPGA 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的首次發(fā)布。賽靈思早在 2009 年即推出了支持 6 系列器件的目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái) (TDP) 戰(zhàn)略(見(jiàn)中國(guó)通訊第33期封面報(bào)道:用目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)加速創(chuàng)新)。賽靈思將平臺(tái)戰(zhàn)略描繪為由四個(gè)層次組成的金字塔:基礎(chǔ)平臺(tái)、特定領(lǐng)域平臺(tái)、特定市場(chǎng)平臺(tái)和最頂層的客戶設(shè)計(jì)。目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)戰(zhàn)略可讓客戶充分利用賽靈思和賽靈思生態(tài)系統(tǒng)預(yù)先構(gòu)建的解決方案優(yōu)勢(shì),并將它們輕松地添加到 FPGA 設(shè)計(jì)項(xiàng)目中。將目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),客戶就可以將精力放在產(chǎn)品的差異化功能設(shè)計(jì)上。
在賽靈思目標(biāo)開(kāi)發(fā)平臺(tái)分層架構(gòu)中,全新的 Virtex-7 FPGA VC707 評(píng)估套件和 Kintex-7 FPGA KC705 評(píng)估套件等基礎(chǔ)平臺(tái)是評(píng)估賽靈思器件系列的主要方法。在基礎(chǔ)目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)之上,安富利提供的特定領(lǐng)域套件可以進(jìn)一步幫助客戶完成 DSP、嵌入式和連接功能等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)。此外,賽靈思還面向航空航天和軍用、汽車、無(wú)線和有線通信、專業(yè)廣播和工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療等細(xì)分市場(chǎng)提供特定市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)更快的設(shè)計(jì)速度。這些面向 7 系列的特定市場(chǎng)套件的各個(gè)版本即將陸續(xù)發(fā)布。
所有賽靈思的目標(biāo)開(kāi)發(fā)平臺(tái)不僅包括用于編程 FPGA 的開(kāi)發(fā)板和軟件,還包括內(nèi)部和第三方 IP 核、參考設(shè)計(jì)和技術(shù)文檔、廣泛的內(nèi)部開(kāi)發(fā)和合作伙伴開(kāi)發(fā)的 FPGA 夾層卡 (FMC) 子卡系列等。所有這些產(chǎn)品完美結(jié)合成一個(gè)強(qiáng)有力的工具,可幫助用戶比以往任何時(shí)候都能夠更快地在系統(tǒng)級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。
賽靈思已推出面向 6 系列器件的所有三類目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái),現(xiàn)在即將推出面向 7 系列器件的目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)。VC707、KC705 和 Kintex-7 FPGA DSP 套件是在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)即將陸續(xù)推出的眾多 7 系列套件中的第一批。
賽靈思高級(jí)戰(zhàn)略市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理 Mark Moran 強(qiáng)調(diào)指出,目標(biāo)開(kāi)發(fā)平臺(tái)不是傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)套件。所有可編程芯片廠商所提供的套件一般只包括開(kāi)發(fā)板、電源線、軟件,有時(shí)還包括連接器。
Moran 指出:“在使用典型套件時(shí),您需要將軟件加載到自己的 PC 機(jī)上,插上開(kāi)發(fā)板并加電,您所能看到的就是 LED 燈被點(diǎn)亮,表明開(kāi)發(fā)板已開(kāi)始工作,就是這樣。如果想要了解更多,您通常需要到廠商的網(wǎng)站上去搜索相關(guān)技術(shù)文檔和適用于芯片和開(kāi)發(fā)板的 IP 核。在大多數(shù)情況下,如果您足夠幸運(yùn),還可以找到基本的構(gòu)建模塊。但就算是找到了,往往也是過(guò)時(shí)的。某些廠商甚至?xí)竽?gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)的 IP 模塊,僅用于正常啟動(dòng)和運(yùn)行。在某些廠商處購(gòu)買(mǎi)套件,就像購(gòu)買(mǎi)一輛沒(méi)有輪胎的汽車。您可以坐進(jìn)駕駛席并發(fā)動(dòng)引擎,但哪兒也去不了。”
更為嚴(yán)重的是,許多廠商提供大量令人眼花繚亂、功能重疊的套件。Moran 指出,這種現(xiàn)象既讓用戶難以分辨哪一種是最佳產(chǎn)品,同時(shí)又讓廠商難以提供高質(zhì)量的支持。他指出:“賽靈思的目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)方案為用戶提供的內(nèi)容要比典型套件豐富得多。我們不會(huì)提供沒(méi)有輪胎的汽車,相反,我們的開(kāi)發(fā)板就像一輛已裝配賽車輪胎并且加滿整箱油的法拉利,經(jīng)過(guò)了充分調(diào)試,隨時(shí)準(zhǔn)備出發(fā),而且會(huì)風(fēng)馳電掣。”
賽靈思目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)業(yè)務(wù)高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理 Evan Leal 指出,除開(kāi)發(fā)板、連接器和設(shè)計(jì)軟件之外,目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)套件還包括多種類型的參考設(shè)計(jì)、免費(fèi)的 IP 核,有時(shí)還會(huì)捆綁 FMC 卡。用戶可以即時(shí)訪問(wèn)賽靈思和第三方廠商提供的 IP 核庫(kù)和即插即用 FMC 子卡目錄。Moran 指出:“因?yàn)檫@是我們的第二代目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái),所以我們已經(jīng)擁有一個(gè)非常強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)為這些全新套件提供支持。而且,采用這一代器件,我們能夠讓客戶更加輕松地完成開(kāi)發(fā),快速投入運(yùn)行。”
組成賽靈思聯(lián)盟計(jì)劃 (http://www.xilinx.com/cn/alliance/index.htm) 的數(shù)百家開(kāi)發(fā)板、設(shè)計(jì)服務(wù)、IP 核和工具廠商可為賽靈思目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)提供豐富多樣的解決方案和應(yīng)用。賽靈思分別與 4DSP、Analog Devices、Avnet、Digilent、Northwest Logic、MathWorks、TI 和 Xylon 等展開(kāi)密切合作,共同向市場(chǎng)推出 Kintex-7 FPGA 和 Virtex-7 FPGA 套件。
即插即用的 FMC 卡
事實(shí)上,賽靈思目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)方案的關(guān)鍵組成部分之一是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) FMC 接插件,而且從 Virtex-6 和 Spartan®-6 FPGA 系列開(kāi)始,所有套件都包含 FMC 接插件。FMC 接插件可幫助 IP 核廠商、芯片制造商和設(shè)計(jì)服務(wù)公司推出子卡,使設(shè)計(jì)人員能夠利用子卡快速將開(kāi)發(fā)板連接到賽靈思套件,并在系統(tǒng)級(jí)環(huán)境中對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試。
Moran 指出,自 2009 年推出 6 系列以來(lái),目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)中的 30 多個(gè)合作伙伴已推出 100 多種 FMC 卡。在最近幾個(gè)月中,有超過(guò) 30 種 FMC 在賽靈思舉行的插拔測(cè)試大會(huì)上經(jīng)過(guò)驗(yàn)證能夠支持全新 7 系列器件,可滿足各種應(yīng)用的需求。在未來(lái)幾個(gè)月中,賽靈思預(yù)計(jì)將有更多 FMC 卡推出。
此外,7 系列器件也可從根本上改進(jìn)目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)戰(zhàn)略。例如,Moran 指出,隨著去年 7 系列器件的推出,賽靈思即采用了 ARM® AMBA® AXI4接口。AXI4 接口可讓用戶更加方便地將賽靈思、第三方以及內(nèi)部開(kāi)發(fā)的 IP 核集成到賽靈思 7 系列器件中。此外,它還可讓客戶和賽靈思 IP 核生態(tài)系統(tǒng)將重點(diǎn)集中于一個(gè) IP 核互連結(jié)構(gòu)而非多個(gè),以便快速精簡(jiǎn) IP 核解決方案以及開(kāi)發(fā)新的 IP 核。
新一代目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)的另一關(guān)鍵優(yōu)勢(shì),在于賽靈思所有 7 系列器件(包括 Virtex-7、Kintex-7 和 ArtixTM-7)以及 Zynq™-7000 可擴(kuò)展處理平臺(tái)器件, 均可在一個(gè)可擴(kuò)展的可編程邏輯架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)。Moran 指出,這種統(tǒng)一架構(gòu)可讓用戶隨設(shè)計(jì)需求的變化,在 FPGA 系列之間方便地應(yīng)用所有的 IP 核或者進(jìn)行設(shè)計(jì)遷移。
Moran 稱 7 系列的另一巨大優(yōu)勢(shì)在于,即便是 Kintex-7 器件現(xiàn)在也包含了靈活混合信號(hào) (AMS) 模塊,也可方便用戶在設(shè)計(jì)中監(jiān)控和測(cè)試內(nèi)部模塊,甚至在 FPGA 上實(shí)現(xiàn)模擬功能(比如 ADC 和 DAC),無(wú)需依靠獨(dú)立的外部電路。這樣做可以提升性能,節(jié)約板級(jí)空間,并減少物料清單。Moran 指出,這樣還可以讓用戶監(jiān)控器件的功耗,并確認(rèn)賽靈思 7 系列比同類競(jìng)爭(zhēng)器件的優(yōu)越之處(見(jiàn) Xcell 雜志第 76 期封面報(bào)道)。
Moran 指出:“在 7 系列之前,我們只在 Virtex 器件中提供 AMS 模塊。從 7 系列開(kāi)始,我們?cè)?Kintex 器件中也提供 AMS 模塊。將會(huì)有全新的客戶群現(xiàn)在可以從這些模塊中獲得巨大的優(yōu)勢(shì)。”
Moran 指出,率先推出的三種 7 系列目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)所配備的功能可幫助用戶以極快的速度啟動(dòng)并完成設(shè)計(jì)。每款套件都有極其豐富的功能集,詳情可訪問(wèn):www.xilinx.com/cn/7。Moran 和 Leal 將向大家逐一介紹每款套件的要點(diǎn)。
Virtex-7 FPGA VC707 評(píng)估套件
Moran 表示,對(duì)于尋求在采用 Virtex-7 FPGA 的大量應(yīng)用中同時(shí)實(shí)現(xiàn)突破性的性能、容量和能效的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),賽靈思 Virtex-7 FPGA VC707 評(píng)估套件是基礎(chǔ)目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)。這些應(yīng)用包括用于有線和無(wú)線通信、航空航天與軍用產(chǎn)品、醫(yī)療和廣播市場(chǎng)的高級(jí)系統(tǒng)。
該套件專門(mén)采用 VX485T-2 FPGA,這是一種中型的 Virtex-7 器件。
在軟件方面,該套件配套提供了 Virtex-7 VX485T-2 FPGA 專用的——ISE® 設(shè)計(jì)套件邏輯版本。在串行連接功能方面,可采用千兆以太網(wǎng)(GMII、RGMII 和 SGMII)、SFP/SFP+ 收發(fā)器連接器、一個(gè)配備四個(gè) SMA 連接器和一個(gè) PCI Express® x8 邊緣連接器的 GTX 端口 (TX、RX)。
在并行連接功能方面,該套件采用兩個(gè) FMC-HPC 連接器(8 個(gè) GTX 收發(fā)器、160 路單端或 80 路差分用戶定義的信號(hào)。)在存儲(chǔ)器方面,它包括速率為 1,600 Mbps 的 SODIMM DDR3 存儲(chǔ)器、用于 PCIe® 配置的 1Gb(128 MB) BPI 閃存、一個(gè) SD 卡接口和一個(gè) 8 KB I2C EEPROM。
其它連接功能包括 HDMI™ 視頻輸出、UART 轉(zhuǎn) USB 橋接器、2x16 LCD 插頭、8個(gè) LED、IIC 和模擬混合信號(hào)端口。
該套件還配套提供參考設(shè)計(jì)和演示以及綜合全面的技術(shù)文檔,以便用戶立即著手工作。實(shí)例設(shè)計(jì)和演示包括開(kāi)發(fā)板診斷演示、ChipScope™ Pro 串行 I/O 工具套件、IBERT 收發(fā)器測(cè)試設(shè)計(jì)、多重啟動(dòng)參考設(shè)計(jì)、PCI Express Gen 2 (x8) 測(cè)試設(shè)計(jì)和 DDR3 存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)。
在技術(shù)文檔方面,本套件包括入門(mén)指南、硬件用戶指南、參考設(shè)計(jì)和實(shí)例設(shè)計(jì)指南。另外還附送原理圖和 UCF 文件,以提供根據(jù)最佳實(shí)踐加速開(kāi)發(fā)板布局和開(kāi)發(fā)進(jìn)程的必要信息。
如欲了解關(guān)于該板件的更多詳情,比如器件配置、時(shí)鐘設(shè)置、控制和電源,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn)http://www.xilinx.com/cn/vc707上的 Virtex-7 FPGA VC707 評(píng)估套件目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)套件頁(yè)面。
Kintex-7 FPGA KC705 評(píng)估套件
采用XC7K325T-FF900 FPGA的Kintex-7 FPGA KC705評(píng)估套件是 Kintex-7 系列的基礎(chǔ)目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)。Moran 指出,該套件旨在實(shí)現(xiàn)最高靈活性,以幫助設(shè)計(jì)人員加速無(wú)線電/基帶、雷達(dá)、邊緣 QAM、三速率 SDI 以及其它要求高能效高速通信和處理等的各種應(yīng)用的開(kāi)發(fā)進(jìn)程的應(yīng)用。
符合 ROHS 規(guī)范的 Kintex-7 FPGA KC705 評(píng)估套件可提供一系列效果顯著、節(jié)約成本的功能。該套件配套提供 Kintex-7 XC7K325T FPGA 專用的 ISE 設(shè)計(jì)套件邏輯版本。
串行連接功能包括千兆以太網(wǎng)(GMII、RGMII 和 SGMII),SFP/ SFP+ 收發(fā)器連接器、配有四個(gè) SMA 連接器的 GTX 端口(TX、RX)、UART 轉(zhuǎn) USB 橋接器以及 PCI Express x8 邊緣連接器。
并行連接功能包括 FMC-HPC 連接器(四個(gè) GTX 收發(fā)器、116 路單端或 58 路差分(34LA 和 24HA)用戶定義的信號(hào))以及一個(gè) FMC-LPC 連接器(1 個(gè) GTX 收發(fā)器、68 路單端或 34 路差分用戶定義的信號(hào))。
其它連接功能包括 HDMI 視頻輸出、一個(gè) 2x16 LCD 顯示器連接器、8 個(gè) LED、I2C、LCD 插頭和一個(gè)模擬混合信號(hào)端口。
存儲(chǔ)器包括速率為 1,600 Mbps 的 SODIMM DDR3 存儲(chǔ)器、一個(gè)用于 PCIe 配置的 1Gb(128 MB)BPI 閃存、SDIO-SD 卡接口、一個(gè) 16 MB QUAD SPI 閃存和一個(gè) 8 KB I2C EEPROM。
該套件還提供開(kāi)發(fā)板診斷演示、ChipScope™ Pro 串行 I/O 工具套件、IBERT 收發(fā)器測(cè)試設(shè)計(jì)、多重啟動(dòng)參考設(shè)計(jì)、PCI Express Gen 2 (x8) 測(cè)試設(shè)計(jì)和 DDR3 存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)。Leal 稱:“另外,本套件還配套提供采用 PCIex4 Gen2 和 DDR3 的目標(biāo)參考設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)人員能夠快速著手集成 FPGA 設(shè)計(jì)人員最青睞的部分功能。”
在技術(shù)文檔方面,本套件包括入門(mén)指南、硬件用戶指南、參考設(shè)計(jì)和實(shí)例設(shè)計(jì)指南。另外還附送原理圖和 UCF 文件。Leal 稱:“就像 VC707,KC705 評(píng)估套件配套提供 AMS 評(píng)估卡,可幫助設(shè)計(jì)人員迅速評(píng)估 AMS 功能的價(jià)值。”
另外配備有若干電纜和適配器(即通用 12V 電源、兩條 USB 電纜、一條以太網(wǎng)電纜和一個(gè) HDMI 轉(zhuǎn) DVI 適配器)。
如欲了解關(guān)于該開(kāi)發(fā)板的更多詳情,比如器件配置、時(shí)鐘設(shè)置、控制和電源,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn) www.xilinx.com/cn/kc705上的 Kintex-7 FPGA KC705 評(píng)估套件目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)套件頁(yè)面。
Kintex-7 FPGA DSP 套件
除了這些基礎(chǔ)平臺(tái),針對(duì)那些期望使用 FPGA 更快地完成多個(gè) DSP 工作的客戶,安富利正在推出 Xilinx Kintex-7 FPGA DSP 套件目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)。這款基于 Kintex-7 KX325T FPGA 的目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái),包括連接真實(shí)信號(hào)用的集成式高速模擬 FMC。
這款高速模擬子卡是 4DSP 推出的FMC150。該卡提供兩個(gè) 14 位、250 Msps的 A/D 通道以及兩個(gè) 16 位、800 Msps的 D/A 通道,其既可采用內(nèi)部時(shí)鐘源,也可采用外部提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)時(shí)。
Kintex-7 FPGA DSP 套件附帶目標(biāo) DSP 參考設(shè)計(jì),內(nèi)含具備數(shù)字上變頻 (DUC)和數(shù)字下變頻 (DDC) 功能的高速模擬接口。最終用戶可直接將其用于自己的設(shè)計(jì),從而可節(jié)約數(shù)周的開(kāi)發(fā)時(shí)間。
如欲了解關(guān)于該開(kāi)發(fā)板的更多詳情,比如器件配置、時(shí)鐘設(shè)置、控制和電源,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn)http://www.xilinx.com/cn/k7dspkit. Kintex-7 FPGA DSP 套件頁(yè)面。
在未來(lái)幾個(gè)月里,賽靈思將陸續(xù)發(fā)布數(shù)款新的開(kāi)發(fā)板以支持 7 系列器件。如欲查看今天推出的開(kāi)發(fā)板并了解更多詳情,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn):http://www.xilinx.com/cn/products/boards-and-kits/index.htm。如欲了解 FMC 子卡的更多詳情,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn):http://www.xilinx.com/cn/products/boards_kits/fmc.htm。
圖 1: 賽靈思目標(biāo)參考設(shè)計(jì)平臺(tái)理念讓用戶能夠集中精力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化并加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。
圖 2:對(duì)于尋求在采用 Virtex-7 FPGA 的大量應(yīng)用中同時(shí)實(shí)現(xiàn)突破性的性能、容量和能效的設(shè)計(jì)人員,
賽靈思 Virtex-7 FPGA VC707 評(píng)估套件是基礎(chǔ)目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)。
圖 3:Kintex-7 FPGA KC705 評(píng)估套件旨在實(shí)現(xiàn)最高靈活性,
以幫助設(shè)計(jì)人員加速各類 Kintex-7 應(yīng)用的開(kāi)發(fā)工作。
圖 4:安富利公司(Avent) 提供的 Kintex-7 FPGA DSP 套件主要面向期望使用
FPGA 更快完成多個(gè) DSP 工作的客戶。