有關FPGA產(chǎn)品的調(diào)研報告Altera（Intel）Altera（現(xiàn)已被Intel收購）作為世界老牌可編程邏輯器件的廠家，是90年代后來發(fā)展最快的可編程邏輯器件的供應商，在日本和亞太地區(qū)用的人多。AlteraFPGA可提供多個可配備嵌入式SRAM、高速收發(fā)器、高速I/O、邏輯模塊以及布線；其結(jié)合帶有軟件工具的可編程邏輯技術，縮短了FPGA開發(fā)時間，減少了功耗和成本。開發(fā)軟件MAX+PLUSII：普遍認為MAX+PLUSII曾是最優(yōu)秀的PLD開發(fā)平臺之一，適合開發(fā)早期的中小規(guī)模PLD/FPGA，現(xiàn)由QuartusII替代，不再推薦使用；QuartusII:Altera新一代FPGA/PLD開發(fā)軟件，適合新器件和大規(guī)模FPGA的開發(fā)，已經(jīng)取代MAX+PLUSII。產(chǎn)品系列Altera的主流FPGA分為兩大類，一種側(cè)重低成本應用，容量中檔，性能能夠滿足普通的邏輯設計規(guī)定，如Cyclone，CycloneII等；尚有一種側(cè)重于高性能應用，容量大，性能可滿足各類高端應用，如Startix，StratixII等，顧客能夠根據(jù)自己實際應用規(guī)定進行選擇。AlteraFPGA重要分為Stratix系列、Arria系列、Cyclone系列、MAX系列。在性能能夠滿足的狀況下，優(yōu)先選擇低成本器件。Stratix系列Stratix

FPGA系列是

Altera

的第一代高端

FPGA

系列，在

FPGA

上同時實現(xiàn)了高性能體系構造和高度集成特性。Stratix系列產(chǎn)品含有的特性是革命性的，并且還在不停發(fā)展。表1列出了Stratix系列的各個器件。Stratix器件系列Stratix系列StratixStratixGXStratixIIStratixIIGXStratixIIIStratixIVStratixVStratix10推出年份工藝技術130nm130nm90nm90nm65nm40nm28nm14nm

三柵極StratixFPGAStratixFPGA

StratixFPGA

能夠提供

80K

邏輯單元

(LE)

以及

7.3Mbits

片內(nèi)

RAM，這些資源排列在

TriMatrix

存儲器模塊中，工作速度高達

350MHz。StratixFPGA

支持外部存儲器接口，例如：400Mbps

的

DDRSDRAM、800Mbps

的

QDRIISRAM。StratixFPGA

還引入了世界上第一款數(shù)字信號解決

(DSP)

模塊，含有

4

個18x18乘法器、累加器和求和單元。StratixGXFPGA

在StratixFPGA高性能體系構造特性基礎上，StratixGXFPGA

是第一款含有多千兆速率高速串行收發(fā)器的可編程邏輯器件。使用收發(fā)器模塊支持4路全雙工通道和時鐘數(shù)據(jù)恢復

(CDR)

技術，每通道數(shù)據(jù)傳輸超出了

3.1875Gbps

。這一數(shù)據(jù)速率支持諸多常見的高速通信合同，涉及：SerialLite、千兆以太網(wǎng)、萬兆以太網(wǎng)/XAUI、SONET/SDH、光纖通道、SerialRapidIO原則、PCIExpress、SFI-5，以及SPI-5等。StratixIIFPGAStratixIIFPGAStratixIIFPGA作為大容量高性能FPGA，可在最高效的器件中實現(xiàn)高密度邏輯設，從而獲得高性能和較好的信號完整性。該器件基于1.2V、90nm、SRAM工藝，含有15,600至179,400個等價邏輯單元(LE)，9Mbits片內(nèi)RAM，1,170個顧客I/O引腳，高度優(yōu)化的數(shù)字信號解決(DSP)模塊中含有384個(18x18)嵌入式乘法器。在Stratix系列的基礎上，StratixII含有創(chuàng)新的邏輯構造，高性能的DSP模塊和片內(nèi)存儲器，高速I/O引腳和外部存儲器接口。StratixII采用TSMC低k絕緣工藝技術，含有180K等價邏輯單元(LE)和9Mbits嵌入式存儲器，StratixIIFPGA是性能最佳、密度最高的90nmFPGA，含有Altera的冗余技術，極大的提高了產(chǎn)量，減少了器件成本，同時優(yōu)化了器件總功耗。StratixIIGXFPGAStratixIIGX器件融合了StratixII體系構造，含有20個全雙工、高性能、多千兆位收發(fā)器。收發(fā)器在整個600-Mbps至6.375-Gbps工作范疇內(nèi)含有優(yōu)秀的抖動性能，同時保持了最低功耗。StratixIIGXFPGA一種器件中集成了20個基于串化器/解串器(SERDES)的收發(fā)器，可為多千兆位串行I/O的應用和合同提供強大的解決方案。StratixIIGXFPGA含有同類最佳的信號完整性。其收發(fā)器的體系構造可成功的工作在數(shù)據(jù)速率高達6.375Gbps的50"(1.25m)傳輸線上，采用原則FR-4材料制作的電路板和背板上，以及2.5Gbps的30mPCIe電纜上。對此，收發(fā)器涉及了某些特性以確保如此高的速率下的信號完整性，同時保持了低功耗。這涉及：即插即用信號完整性和業(yè)界第一款自適應均衡器——Altera的自適應散射賠償引擎(ADCE)；含有動態(tài)選擇信號完整性的物理介質(zhì)附加(PMA)層(涉及鎖相環(huán)(PLL)體系構造)；收發(fā)器動態(tài)重新配備支持多個合同、數(shù)據(jù)速率和物理介質(zhì)附加子層(PMA)設立；與最相近的競爭方案相比，電路通過優(yōu)化，功耗減少了二分之一。StratixIIGXFPGA可提供全方面的合同解決方案。StratixIIGXFPGA是現(xiàn)在諸多高速串行應用中核心合同全方面解決方案的構成。為PCIExpress、CEI-6G、串行數(shù)字接口(SDI)、千兆以太網(wǎng)、SerialRapidIO(SRIO)、XAUI、SerialLiteII、光纖通道以及SONET原則提供支持。這一全方面的解決方案涉及：專用物理編碼子層(PCS)合同電路、Altera及其AMPPSM合作伙伴提供的優(yōu)化合同知識產(chǎn)權(IP)、與合同有關的特性報告、資料和參考設計、專用合同開發(fā)套件、StratixIIGX版PCIExpress開發(fā)套件、StratixIIGX版音頻視頻開發(fā)套件。StratixIIGXFPGA含有創(chuàng)新的邏輯構造。StratixIIGXFPGA采用了StratixII

FPGA中創(chuàng)新的自適應邏輯模塊(ALM)邏輯構造，使用TSMC的90-nm低k絕緣工藝技術，通過優(yōu)化提高了性能，控制了電流泄漏。一片StratixIIGXFPGA能夠提供20個高速串行收發(fā)器，以及130K等價邏輯單元(LE)、6.7Mbits的嵌入式存儲器，252個(18位x18位)乘法器能夠高效實現(xiàn)高性能濾波器和其它數(shù)字信號解決(DSP)功效。StratixIIIFPGAStratixIII器件系列是結(jié)合高性能、高密度和低功耗的高端FPGA，其性能隨著設計容量的提高更加明顯。StratixIII器件通過設計，最低的功耗需求比StratixII低50％，沒有熱沉或者強制空氣散熱帶來的可靠性風險，性能比StratixII提高了25％，容量是StratixIIFPGA的兩倍，含有高達533-MHzDDR3的高性能存儲器接口，性能達成1.6Gbps的LVDS，在LVDSI/O上支持串行千兆位介質(zhì)無關接口(SGMII)。StratixIIIGX器件含有工作速率高達6.5GHz的同類最佳嵌入式收發(fā)器，以極低的功耗實現(xiàn)了高性能邏輯和片內(nèi)串化器/解串器(SERDES)的完美組合。AlteraStratixIIIFPGA提供三種型號，分別針對邏輯、DSP和存儲器以及收發(fā)器進行了優(yōu)化：StratixIIIL

器件重要針對邏輯較多的應用，StratixIIIE

器件重要針對DSP和存儲器較多的應用，StratixIIIGX器件含有多吉比特收發(fā)器?？删幊坦募夹g使StratixIII邏輯架構能夠在邏輯陣列模塊(LAB)級進行編程，根據(jù)設計需求提供高速或者低功耗邏輯。在這種方式中，只有極少比例的電路是核心時序電路，需要采用高速設立,而其它電路則采用低功耗設立，使低功耗邏輯的功率泄漏減少了70％。另外，沒有使用的邏輯以及DSP模塊和TriMatrix存儲器進入低功耗模式,進一步減少了功耗。StratixIVFPGA在先進成熟的StratixIII體系構造基礎上，StratixIVFPGA實現(xiàn)了大容量、功效豐富的高性能內(nèi)核架構。結(jié)合靈活的I/O、寬帶收發(fā)器和存儲器接口，Stratix

IVFPGA滿足了無線通信、固網(wǎng)、軍事、廣播和其它市場領域?qū)Ω叨藬?shù)字系統(tǒng)的需求。含有下列核心優(yōu)勢：高密度：含有680K邏輯單元(LE)、22.4Mbits嵌入式存儲器和1,360個18x18乘法器；高性能：含有2個速率等級優(yōu)勢；系統(tǒng)帶寬：含有8.5Gbps的48個高速收發(fā)器，以及1,067Mbps(533MHz)DDR3存儲器接口；低功耗：在40nm優(yōu)勢和可編程功耗技術的支持下，比市場上的其它同類高端FPGA功耗低50％；PCIExpress硬核知識產(chǎn)權(IP)

Gen1(2.5Gbps)和Gen2(5.0Gbps)，4個x8模塊，實現(xiàn)了全端點或者根端口功效；優(yōu)秀的信號完整性：能夠驅(qū)動50"背板，速度達成6.375Gbps，支持即插即用信號完整性。Stratix?

IVFPGA系列涉及下列三種器件型號：StratixIVGT(基于收發(fā)器)FPGA、StratixIVGX(基于收發(fā)器)FPGA、StratixIVE(增強型器件)FPGA。StratixIVGT(基于收發(fā)器)FPGA：含有530K邏輯單元(LE)和48個全雙工基于CDR的收發(fā)器，速率達成11.3Gbps。StratixIVGX(基于收發(fā)器)FPGA：含有530K邏輯單元(LE)和48個全雙工基于CDR的收發(fā)器，速率達成8.5Gbps。StratixIVE(增強型器件)FPGA：含有820KLE，23.1MbitRAM，1,288個18x18位乘法器。StratixIVFPGA支縱向移植，在每一系列型號中都能靈活的進行器件選擇。并且，

StratixIII和StratixIVE

器件之間有縱向移植途徑，因此，我們能夠在StratixIII器件上啟動設計，不需要改動PCB就能夠轉(zhuǎn)到容量更大的StratixIVE器件上。StratixVFPGAAltera

28-nmStratix

VFPGA在高端應用中實現(xiàn)了業(yè)界最大帶寬和最高系統(tǒng)集成度，非常靈活，減少了成本和總功耗。該系列涉及四個器件型號：帶有收發(fā)器的StratixVGXFPGA：集成了66個全雙工、支持背板應用的14.1-Gbps收發(fā)器，以及高達800MHz的6x72位DIMMDDR3存儲器接口，支持芯片至芯片/芯片至模塊。合用于高性能、寬帶應用。；帶有增強數(shù)字信號解決(DSP)功效和收發(fā)器的StratixVGSFPGA：集成了4,096個18位x18位高性能精度可調(diào)乘法器、支持背板應用的48個全雙工、14.1-Gbps收發(fā)器，以及高達800MHz的7x72位DIMMDDR3存儲器接口，支持背板、芯片至芯片/芯片至模塊，合用于高性能精度可調(diào)數(shù)字信號解決(DSP)應用。；帶有收發(fā)器的StratixVGTFPGA：集成了4個28-Gbps收發(fā)器，32個全雙工、提供28.05G收發(fā)器、支持12.5Gbps背板應用的收發(fā)器，以及高達800MHz的4x72位DIMMDDR3存儲器接口，合用于需要超寬帶和超高性能的應用，例如，40G/100G/400G應用；StratixVEFPGA：含有950KLE、52MbRAM、704個18位x18位高性能精度可調(diào)乘法器和840個I/O，合用于ASIC原型開發(fā)。Stratix10FPGAStratix10設備采用了革命性的英特爾HyperFlex?

FPGA架構和英特爾14納米三柵極制造工藝，與上一代的高性能FPGA相比，內(nèi)核性能提高一倍，同時功耗減少70%，在性能、功耗、密度和系統(tǒng)集成方面含有業(yè)界無與倫比的明顯優(yōu)勢。Stratix10產(chǎn)品家族系列有Stratix10GXFPGA、Stratix10SX系統(tǒng)芯片、Stratix10TXFPGA、Stratix10MXFPGA。Stratix10GXFPGA：專為滿足高吞吐量系統(tǒng)的高性能規(guī)定而設計，可提供高達10萬億次的浮點性能，其收發(fā)器在芯片模塊應用、芯片到芯片應用和背板應用中可支持高達28.3Gbps的速度；Stratix10SX：系統(tǒng)芯片采用硬解決器系統(tǒng)，除含有Stratix10GX設備的全部功效之外，支持多個密度的64位四核ARMCortex-A53解決器；Stratix10TXFPGA：將H-tile收發(fā)器和E-tile收發(fā)器相結(jié)合，提供了業(yè)內(nèi)最先進的收發(fā)器功效。E-tile收發(fā)器提供雙模收發(fā)器功效，允許單個收發(fā)器信道在PAM-4模式下以最高56Gbps的速度運行，在NRZ模式下以最高30Gbps的速度運行。Stratix10TXFPGA還支持StratixGX和SX產(chǎn)品系列的其它突破性創(chuàng)新；Stratix10MXFPGA：在一種封裝中將Stratix10FPGA和系統(tǒng)芯片的可編程性和靈活性與3D堆疊高帶寬內(nèi)存2(HBM2)融合在一起，支持H-tile收發(fā)器和E-tile收發(fā)器。Arria系列Arria系列作為中端系列，合用于對成本和功耗敏感的收發(fā)器以及嵌入式應用。ArriaFPGA系列提供豐富的存儲器、邏輯和數(shù)字信號解決(DSP)模塊資源，結(jié)合28.05Gbps收發(fā)器優(yōu)秀的信號完整性，可集成更多的功效并提高系統(tǒng)帶寬。并且ArriaV器件系列的SoCFPGA還含有基于ARM的硬核解決器系統(tǒng)(HPS)，進一步提高了集成度，減少了功耗。表2列出了Arria的各個器件。Arria器件系列Arria系列ArriaGXArriaIIGXArriaIIGZArriaVGX,GT,SXArriaVGZArria10GX,GT,SX推出年份工藝技術90nm40nm40nm28nm28nm20nmArriaGXFPGAArriaGXFPGA含有Altera的第四代收發(fā)器，是Altera帶有收發(fā)器的中端FPGA系列，其收發(fā)器速率高達3.125Gbps，可運用它來連接支持PCIExpress、千兆以太網(wǎng)、SerialRapidIO、SDI等合同的現(xiàn)有模塊和器件。ArriaGX收發(fā)器基于最初為StratixIIGXFPGA系列而成功開發(fā)，全部系列均采用90nm工藝技術生產(chǎn)，使用相似的物理介質(zhì)附加(PMA)電路。ArriaGX還含有StratixIIGXFPGA物理編碼子層(PCS)的子集。結(jié)合倒裝焊封裝，這些特性在低成本收發(fā)器FPGA中可確保設計含有優(yōu)秀的信號完整性。ArriaIIFPGAArriaIIFPGA基于全功效40nmFPGA架構，含有成本最低的6.375Gbps收發(fā)器FPGA，靜態(tài)功耗比競爭產(chǎn)品低50％。它涉及自適應邏輯模塊(ALM)、數(shù)字信號解決(DSP)模塊和嵌入式RAM，以及硬核PCIExpress?IP。相比其它的6G收發(fā)器FPGA系列，ArriaIIFPGA實用性更強，可更快速地完畢工程設計。該器件系列有兩個型號：ArriaIIGXFPGA：現(xiàn)在出售的ArriaIIGXFPGA有速度最快的收發(fā)器、LVDS和存儲器，以最低的成本和功耗實現(xiàn)了豐富的功效。同時該型號FPGA提供16個6.375-Gbps收發(fā)器，非常適合專業(yè)攝像機的輸出解決等多個應用。ArriaIIGZFPGA：ArriaIIGZFPGA是新型號，含有ArriaIIGXFPGA的成本和功耗優(yōu)勢，進一步拓展了器件的功效，適合寬帶應用。該型號涉及24個6.375-Gbps收發(fā)器，密度更大，存儲器更多，數(shù)字信號解決(DSP)功效更強。ArriaIIFPGA支持縱向移植，因此，顧客能夠先采用一種器件開始設計，后來需要的時候，將設計轉(zhuǎn)換到密度不同的器件上。ArriaVFPGAArriaVFPGA可為遠程射頻單元、10G/40G線路卡以及廣播演播設備等中端應用實現(xiàn)單位帶寬最低功耗，是需要高達12.5Gbps收發(fā)器低功耗設計的抱負選擇。ArriaVGX和GTFPGA使用了28nm低功耗工藝實現(xiàn)了最低靜態(tài)功耗，設計了含有硬核IP的優(yōu)秀架構從而減少了動態(tài)功耗。在10G數(shù)據(jù)速率，ArriaVGZFPGA每通道功耗不到180mW；在12.5Gbps，每通道功耗不到200mW；ArriaVGZFPGA的-3L速率等級器件進一步減少了靜態(tài)功耗。與前一代中端FPGA相比，ArriaV器件的平均功耗減少了40%。Arria

VSoCFPGA在一種基于ARM的顧客可定制芯片系統(tǒng)(SoC)中集成了分立解決器、FPGA和數(shù)字信號解決(DSP)功效。SoCFPGA使用寬帶互聯(lián)干線鏈接，在FPGA架構中集成了HPS(涉及解決器、外設和存儲器控制器)，減少了系統(tǒng)功耗和成本，減小了電路板面積，提高了系統(tǒng)性能。HPS與Altera的28-nm低功耗FPGA架構相結(jié)合，實現(xiàn)了應用類ARM解決器的性能，它還含有了ArriaVFPGA靈活的數(shù)字信號解決(DSP)功效，同時可實現(xiàn)硬核知識產(chǎn)權(IP)的性能、低功耗特性以及可編程邏輯的靈活性。Arria10FPGAArria10設備含有業(yè)界唯一的硬核浮點數(shù)字信號解決(DSP)模塊，速率高達每秒1.5Tera

次浮點運算(TFLOPS)，實現(xiàn)了新的DSP性能水平；另外，Arria10系列提供可編程邏輯行業(yè)僅有的20nm基于ARM的SoC，可提供高達1.5GHz的時鐘速度，相比競爭FPGA和SoC可提供高出一種速度等級的內(nèi)核性能和高達20%的最高頻率優(yōu)勢。與前一代中端FPGA相比，英特爾的Arria10FPGA和SoC性能提高了60%，功耗減少了40%，而與前一代高端FPGA相比，性能提高了15%，功耗減少了60%?，F(xiàn)在Arria10器件系列型號重要涉及：Arria10GT、GX、SXFPGA。Arria10GT：支持78個全雙工收發(fā)器，數(shù)據(jù)速率高達25.78Gbps芯片至芯片，背板達成12.5Gbps，尚有1,150K等價LE；Arria10GX：支持96個全雙工收發(fā)器，數(shù)據(jù)速率高達17.4Gbps芯片至芯片，背板達成12.5Gbps，尚有1,150K等價LE；Arria10SX：SoC支持雙核ARMCortex-A9HPS，48個全雙工收發(fā)器，數(shù)據(jù)速率高達17.4Gbps芯片至芯片，背板達成12.5Gbps，尚有660K等價LE。Cyclone系列Cyclone系列作為低端系列，可滿足客戶對低功耗、低成本設計的需求。每一代CycloneFPGA在提供集成度和性能的前提下，減少功耗，并滿足低成本規(guī)定，表3出了Cyclone的各個器件。Cyclone器件系列Cyclone系列CycloneCycloneIICycloneIIICycloneIVCycloneVCyclone10推出年份工藝技術13um90nm與否建議新設計使用否否是是是是CycloneFPGACyclone-13umFPGA作為Altera中檔規(guī)模FPGA，基于成本優(yōu)化的全銅1.5VSRAM而開發(fā)，與Stratix構造類似，是大容量、高密度、低成本的最佳解決方案，適合作為中低端應用的通用FPGA。CycloneFPGA綜合考慮了邏輯、存儲器、鎖相環(huán)(PLL)和高級I/O接口，采用新的串行配備器件的低成本配備方案，其嵌入式存儲器資源支持多個存儲器應用和數(shù)字信號解決(DSP)實現(xiàn)，專用外部存儲器接口電路支持與DDRFCRAM和SDRAM器件以及SDRSDRAM存儲器的連接，同時支持串行總線和網(wǎng)絡接口以及多個通信合同，片內(nèi)和片外系統(tǒng)時序管理使用嵌入式PLL，支持單端I/O原則和差分I/O技術，LVDS信號數(shù)據(jù)速率高達640Mbps，是Altera最成功的器件之一。CycloneIIFPGA在Altera大獲成功的第一代Cyclone器件系列基礎上，Cyclone

II

FPGA從根本上針對低成本進行設計，為成本敏感的大批量應用提供顧客定制特性，采用90nm工藝，1.2V內(nèi)核供電，以低于ASIC的成本實現(xiàn)了高性能和低功耗。CycloneII作為CycloneFPGA的下一代產(chǎn)品，其密度分布范疇廣，含有豐富的存儲器和嵌入式乘法器，并提供多個封裝選擇。同時支持低成本應用中常見的多個外部存儲器接口和I/O合同。CycloneIIIFPGACyclone

IIIFPGA系列采用全層銅、低k、1.2VSRAM工藝設計，在TSMC非常成功的90-nm工藝技術上使用300mm圓晶片開發(fā)，優(yōu)化實現(xiàn)了最小管芯體積。該系列設立了功耗原則，采用臺積電(TSMC)的低功耗(LP)工藝技術進行制造，實現(xiàn)了靜態(tài)功耗不到1/4W。這一FPGA系列重要涉及：CycloneIII：是功耗最低、成本最低的高性能FPGA，含有120K垂直排列的邏輯單元(LE)、以9Kbit(M9K)模塊排列的4Mbits嵌入式存儲器和200個18x18嵌入式乘法器；；CycloneIIILS：是安全特性、功耗最低的FPGA，在布局上提供豐富的存儲器和乘法器資源，涉及200K邏輯單元、8.2Mbits嵌入式存儲器和396個嵌入式乘法器。該系列在硬件、軟件和知識產(chǎn)權(IP)層面上率先實現(xiàn)了一系列安全特性，可確保顧客IP不被篡改、逆向剖析和克隆。并且通過設計分離特性，顧客可在一種芯片中實現(xiàn)冗余功效，從而減小了實際應用的體積、重量和功耗。以上體系構造都含有非常高效的互聯(lián)和低偏移時鐘網(wǎng)絡，在時鐘邏輯構造和數(shù)據(jù)信號之間提供互聯(lián)。邏輯和走線內(nèi)核架構周邊是I/O單元(IOE)和鎖相環(huán)(PLL)。CycloneIVFPGAAlteraCyclone

IVFPGA拓展了CycloneFPGA系列的領先優(yōu)勢，為市場提供成本最低、功耗最低并含有收發(fā)器的FPGA。CycloneIV系列采用通過優(yōu)化的低功耗工藝，提供150,000個邏輯單元(LE)，總功耗減少了30％，適合低成本、小外形封裝，同時滿足越來越大的帶寬需求并減少了成本。該系列涉及：CycloneIVGXFPGA：體系構造涉及150K垂直排列的邏輯單元(LE)、以9-Kbit(M9K)模塊形式排列的6.5Mbits嵌入式存儲器，以及360個18x18嵌入式乘法器。在Cyclone系列中，CycloneIVGXFPGA新增加了8個速率高達3.125Gbps的集成收發(fā)器；CycloneIVEFPGA：合用于多個通用邏輯應用，體系構造涉及115K垂直排列的LE、以9-Kbit(M9K)模塊形式排列的4Mbits嵌入式存儲器，以及266個18x18嵌入式乘法器。邏輯和走線內(nèi)核架構周邊是I/O單元(IOE)和鎖相環(huán)(PLL)，GX和E型號有4個通用PLL，位于管芯的每個角上。CycloneIVGXFPGA在管芯頂部、底部和右側(cè)排列了I/O單元，而CycloneIVEFPGA在管芯四邊都有I/O。CycloneIVGX管芯左側(cè)是8個收發(fā)器，排列在兩個塊中，每個塊含有4個收發(fā)器。每個收發(fā)器塊的頂部和底部是多用途PLL(MPLL)，能夠供收發(fā)器使用，也能夠由FPGA架構使用。CycloneIVFPGA可有效的減少系統(tǒng)成本。該系列只需要兩路電源供電，簡化了電源分派網(wǎng)絡，減少了電路板成本，減小了電路板面積，縮短了設計時間。對于CycloneIVGXFPGA，在前沿的低功耗CycloneIVFPGA體系構造中引入集成收發(fā)器，簡化了電路板設計和集成，進一步減少了成本，并且靈活的收發(fā)器時鐘體系構造可實現(xiàn)收發(fā)器全部可用資源的運用。運用CycloneIVGXFPGA的靈活性和高度集成特性，能夠設計出體積更小、成本更低的器件，進而減少系統(tǒng)總成本。CycloneIVEFPGA可有效減少功耗。該系列采用通過優(yōu)化的60-nm低功耗工藝，拓展了前一代CycloneIIIFPGA的低功耗優(yōu)勢。最新一代器件減少了內(nèi)核電壓，與前一代產(chǎn)品相比總功耗減少了25％。采用CycloneIVGX收發(fā)器FPGA，顧客能夠開發(fā)功耗不到1.5瓦的PCIExpress至千兆以太網(wǎng)橋接應用。CycloneIVGXFPGA采用了Altera成熟的GX收發(fā)器技術，含有出色的抖動性能和優(yōu)秀的信號完整性。PCI-SIG兼容收發(fā)器型號支持多個串行合同。CycloneIVGXFPGA為根端口和端點配備的PCIExpressx1、x2和x4提供唯一的硬核知識產(chǎn)權(IP)模塊。CycloneVFPGACycloneVFPGA系列采用TSMC的28nm低功耗工藝以及小尺寸封裝選項

(如11x11mm2)，與前幾代產(chǎn)品相比，總功耗減少了40%，靜態(tài)功耗減少了30%，其性能水平使得該器件系列成為大批量應用優(yōu)勢的抱負選擇。CycloneVFPGA提供低功耗的串行收發(fā)器，每通道在5Gbps時功耗只有88mW，解決性能高達4000MIPS，而功耗不到1.8W，另外它含有高效的邏輯集成功效以及基于ARM的硬核解決器系統(tǒng)(HPS)的SoCFPGA型號。內(nèi)核FPGA架構中精度可調(diào)數(shù)字信號解決(DSP)模塊、多端口存儲器控制器和多功效

PCIExpressGen2增強IP等豐富的硬核知識產(chǎn)權(IP)模塊可實現(xiàn)更低的系統(tǒng)總成本并在更短的設計時間完畢更多的工作。作為一種能夠立刻使用的功效，這些硬核IP模塊簡化了開發(fā)過程，進一步減少了功耗，在增強存儲器控制器方面，相對于軟核邏輯占用了更少的電路板空間，并且節(jié)省了諸多的邏輯資源，從而用于實現(xiàn)獨特的功效，進而突出產(chǎn)品優(yōu)勢。Cyclone10FPGA與前幾代CycloneFPGA相比，Cyclone10系列可節(jié)省更多的成本和功耗。該系列重要涉及：Cyclone10GXFPGA、Cyclone10LPFPGA。通過基于12.5G收發(fā)器的功效、1.4GbpsLVDS和最高72位寬1,866MbpsDDR3SDRAM接口，Cyclone10GXFPGA可為顧客提供高帶寬。Cyclone10LP設備提供低靜態(tài)功耗、成本優(yōu)化的功效。Cyclone10GXFPGACyclone

10GXFPGA是基于高性能20nm工藝構建的首款低成本器件，可針對成本敏感型應用發(fā)揮其性能優(yōu)勢。該產(chǎn)品支持12.5Gbps收發(fā)器I/O，含有高性能1,866Mbps外部存儲器接口、1.434GbpsLVDSI/O以及符合IEEE754的硬核浮點DSP模塊。因此Cyclone10GXFPGA非常適合需要增加核心級別和I/O性能級別的各類應用，由于對可伸縮解決和加速的需求會增加系統(tǒng)規(guī)定。Cyclone10LPFPGACyclone10LPFPGA基于節(jié)能的60nm工藝，并提供了一系列IP塊（如I2C、串行外設接口(SPI)、UART和并行I/O模塊）和支持超出500個I/O的封裝，與前代產(chǎn)品相比，最新一代的設備可將核心靜態(tài)功耗減少多達50%，因此該產(chǎn)品非常適合需要更低靜態(tài)功耗的成本敏感型應用。全部Cyclone10LPFPGA僅需兩個核心電源即可運行，可簡化配電網(wǎng)絡，節(jié)省電路板成本、電路板空間和設計時間，其杰出的靈活性，可在成本較低的小設備中完畢設計，從而減少您的總體系統(tǒng)成本。Cyclone10GX和LP系列都支持垂直遷移，可先在一種器件上開始進行設計，然后在完畢設計后再將其遷移至相鄰的器件。MAX系列MAX10FPGA

采用了先進的工藝，在低成本、單芯片小外形封裝的編程邏輯器件中實現(xiàn)了先進的解決功效，是革命性的非易失集成器件。MAX10FPGA采用TSMC的55nm嵌入式NOR閃存技術制造，通過提供瞬時接通的雙配備和模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，在成熟可靠的FPGA功效中集成新特性。其集成功效涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和雙配備閃存，支持在一種芯片上存儲兩個鏡像，在鏡像間動態(tài)切換。與CPLD不同，MAX10FPGA還涉及全功效FPGA功效，例如，Nios

II軟核嵌入式解決器支持、數(shù)字信號解決(DSP)模塊和軟核DDR3存儲控制器等。XilinxXilinx(賽靈思)作為FPGA的發(fā)明者，是世界領先的可編程邏輯完整解決方案的供應商，顧客重要集中在歐洲和美國地區(qū)。全球FPGA產(chǎn)品的60%以上是由Altera和Xilinx提供。與采用傳統(tǒng)辦法如固定邏輯門陣列相比，運用XilinxFPGA可編程器件，客戶能夠更快地設計和驗證他們的電路，并且由于XilinxFPGA器件是只需要進行編程的原則部件，客戶不需要像采用固定邏輯芯片時那樣等待樣品或者付出巨額成本。因此XilinxFPGA可編程邏輯解決方案縮短了電子設備制造商開發(fā)產(chǎn)品的時間并加緊了產(chǎn)品面市的速度，從而減小了制造商的風險。開發(fā)軟件ISE：Xilinx公司集成開發(fā)的工具；Foundation：Xilinx公司早期的開發(fā)工具，逐步被ISE取代；ISEWebpack：Webpack是xilinx提供的免費開發(fā)軟件，功效比ISE少某些。產(chǎn)品系列XilinxFPGA重要分為兩大類，一種側(cè)重低成本應用，容量中檔，性能能夠滿足普通的邏輯設計規(guī)定，如Spartan系列；尚有一種側(cè)重于高性能應用，容量大，性能能滿足各類高端應用，如Virtex系列，顧客能夠根據(jù)自己實際應用規(guī)定進行選擇。XilinxFPGA重要分為Spartan系列、Virtex系列、Kintex系列、Artix系列、Zynq系列。在性能能夠滿足的狀況下，優(yōu)先選擇低成本器件。Spartan系列Spartan系列成本低廉，總體性能指標不是很優(yōu)秀，適合低成本應用場合，是Xilinx在低端FPGA市場上的重要產(chǎn)品?，F(xiàn)在市場上，該系列重要涉及Spartan-3、Spartan-3A、Spartan-3E、Spartan-6、Spartan-7等。Spartan-3FPGASpartan-3系列FPGA全球第一款90nm工藝FPGA，1.2V內(nèi)核供電，可提供五種平臺選擇，每種選擇都能實現(xiàn)可編程邏輯、連接功效和專用硬IP的獨特成本優(yōu)化型平衡，從而充足滿足低成本應用的需求。Spartan-3ADSP：DSP優(yōu)化合用于需要集成型DSPMAC和擴展存儲器的應用；抱負合用于需要低成本FPGA的設計，支持軍用無線電、監(jiān)控攝像頭、醫(yī)學成像等信號解決應用。Spartan-3AN

：非易失性面對需要非易失性系統(tǒng)集成、安全性、大型顧客Flash的應用；抱負合用于空間核心型或安全應用以及低成本嵌入式控制器。Spartan-3A/AN

：I/O優(yōu)化合用于I/O數(shù)量和功效重要性高于邏輯密度的應用；AN系列還帶有內(nèi)部配備FLASH。抱負合用于橋接、差分信號和存儲器接口應用，支持寬接口或多接口以及一定的解決功效。Spartan-3E

–邏輯優(yōu)化Xilinx第一款支持SPIFLASH配備的FPGA，使配備成本更低；合用于邏輯密度重要性高于I/O數(shù)量的應用；抱負合用于邏輯集成、DSP協(xié)解決和嵌入式控制，支持較強的解決功效以及較窄或數(shù)量不多的接口。Spartan-3

–合用于最高密度和引腳數(shù)量的應用合用于高邏輯密度和高I/O數(shù)量同等重要的應用；抱負合用于高度集成的數(shù)據(jù)解決應用。Spartan-6FPGASpartan-6-45nmFPGA器件可提供多個業(yè)界領先的連接特性，如高邏輯引腳比、小型封裝、MicroBlaze?軟解決器、800Mb/sDDR3支持以及多個多樣化支持性I/O合同等。這些器件采用45nm技術構建，是汽車信息娛樂、消費類以及工業(yè)自動化中多個高級橋接應用的抱負選擇。其核心特性以下表：Spartan-6FPGA核心特性價值核心特性可編程的系統(tǒng)集成I/O連接的高引腳數(shù)與邏輯之比；超出40個I/O原則可簡化系統(tǒng)設計；含有集成型端點模塊的PCIExpress。提高的系統(tǒng)性能高達8個低功耗3.2Gb/s串行收發(fā)器；帶有集成內(nèi)存控制其的800Mb/sDDR3。BOM成本削減針對系統(tǒng)I/O擴展進行了成本優(yōu)化；MicroBlaze解決器軟IP可消除外部解決器或MCU組件

。總功耗削減1.2V內(nèi)核電壓或1.0V內(nèi)核電壓選項；睡眠節(jié)電模式支持零功耗。加速設計生產(chǎn)力通過ISEDesignSuite實現(xiàn)：無成本、前端到后端（front-to-back）

面對Linux和Windows的FPGA設計解決方案使用整合向?qū)Э焖偻戤呍O計XASpartan-3FPGAXASpartan-3系列FPGA重要涉及XASpartan-3A、3ADSP、3E，其中：XASpartan-3EFPGA：是全球五款針對邏輯優(yōu)化、成本最低、特性齊全的平臺之一，含有100K～1.6M個系統(tǒng)門、66～376個I/O接口和密度移植功效。XASpartan-3AFPGA：是世界上成本最低、針對I/O進行了優(yōu)化的、特性齊全的4款平臺之一，帶有200K～1.4M系統(tǒng)門、195～375個I/O和密度移植功效。其核心特性以下表：Spartan-3ADSPFPGA：針對DSP應用實現(xiàn)最高的系統(tǒng)集成度進行了優(yōu)化，是成本敏感型DSP算法和需要高DSP性能的協(xié)解決應用的抱負之選。XASpartan-3FPGA核心特性以下表：XASpartan-3FPGA核心特性核心特性XASpartan-3EXASpartan-3ASpartan-3ADSP雙電源管理模式器件DNA安全性DSP48A--84～126嵌入式解決多級存儲器架構444領先的連接功效平臺可配備邏輯模塊CLB精確的時鐘管理資源全方面的配備功效低成本大量器件/封裝選項；業(yè)界最全方面的IP庫；領先的嵌入式和DSP解決方案；高效、經(jīng)濟的板設計；允許采用更少的元件；通過減少外部元件的數(shù)量提高系統(tǒng)的可靠性。安全性與高性能獨特的DeviceDNA序列號（57位），有助于避免設計克隆、未授權過分構建和反向工程；用以提供IP的安全機制；可定制算法，能夠?qū)崿F(xiàn)安全性以及故障響應。彌補傳統(tǒng)DSP解決器和高端ASIC與Virtex類解決方案之間的DSP性能空白；成本優(yōu)化的DSP架構實現(xiàn)了杰出的性能和功耗；在成本更為敏感的應用內(nèi)實現(xiàn)新應用，如客戶端無線接入、便攜式超聲波、數(shù)字顯示屏、監(jiān)視、視頻解決；3500億次乘累加操作/秒（GMACS）。全方面支持汽車規(guī)定擴展了溫度范疇的XAFPGA，有汽車I級（Tj=-40°C~+100°C）和汽車Q級（Tj=-40°C~+125°C）可供選擇；無鉛封裝滿足RoHS指令的規(guī)定。XASpartan-6FPGAXilinx汽車(XA)

Spartan-6FPGA系列是Xilinx推出的最新一代汽車級器件，基于商用Spartan-6FPGA系列。XASpartan-6FGPA運用公認的低功耗45nm、9金屬銅層、雙重氧化解決技術制造而成，符合嚴格的汽車器件級規(guī)定。該系列擴展了汽車I級（Tj=-40°C~+100°C）和汽車Q級（Tj=-40°C~+125°C）的支持溫度范疇，符合RoHS規(guī)范的無鉛封裝，運用AES和DeviceDNA提高了IP安全性，運用帶有MMU和FPU的嵌入式

MicroBlaze?實現(xiàn)了更加好的操作系統(tǒng)（OS）支持。其競爭優(yōu)勢以下：XASpartan-6FPGA核心特性價值核心特性風險、性能與集成度的均衡邏輯單元多達75,000個集成

PCIExpress模塊雙寄存器6輸入LUT邏輯構造面對低成本HSTL和SSTI存儲器接口的多電壓、多原則SelectIO技術庫多條時鐘管理通道，每條均包含2個DCM和1個PLL高達1000MHz的時鐘控制視頻與圖像性能8個低功耗3.125GbpsGTP串行收發(fā)器，實現(xiàn)實時高帶寬視頻吞吐量集成式存儲器控制器，支持800Mbps存取速率，實現(xiàn)視頻幀的快速緩沖低功耗250MHzDSP48A1slice，帶有18x18乘法器，實現(xiàn)實時視頻解決接口高速接口支持，能夠?qū)崿F(xiàn)多攝影機連接功效最大化高速串行性能，能夠?qū)崿F(xiàn)接線和板空間規(guī)定最小化集成式端點模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)主解決器的工業(yè)原則連接Spartan-7FPGA成本優(yōu)化組合新組員Spartan-7-28nmFPGA器件采用小型封裝并提供業(yè)界最高的性能功耗比，可滿足最苛刻的規(guī)定。這些器件包含

MicroBlaze軟解決器，運行速率超出200DMIPS，含有800Mb/sDDR3支持.另外，Spartan-7器件可在全部商業(yè)類器件上提供集成ADC，專用安全功效和Q級（-40～+125°C）。這些器件是工業(yè)、消費類應用以及汽車應用的抱負選擇，其中涉及任意連接、傳感器融合以及嵌入式視覺等應用。其核心特性以下表：Spartan-7FPGA核心特性價值核心特性可編程的系統(tǒng)集成I/O連接的高引腳數(shù)與邏輯之比；MicroBlaze解決器軟IP；集成式安全監(jiān)控。提高的系統(tǒng)性能速度比45nm器件系列快30%；達成1.25Gb/sLVDS；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。BOM成本削減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。總功耗削減1.0V內(nèi)核電壓或0.95V內(nèi)核電壓選項；總功耗比45nm器件系列低50%。加速設計生產(chǎn)力由Vivado?HLxDesignSuiteWebPack?啟動；VivadoIP集成器的自動建構校正模塊級設計；含有可擴展的優(yōu)化架構、綜合全方面的工具以及IP核重用。Virtex系列Virtex系列是Xilinx的高端產(chǎn)品，也是業(yè)界的頂級產(chǎn)品，Xilinx公司正是憑借Vitex系列產(chǎn)品贏得市場，從而獲得FPGA供應商領頭羊的地位。能夠說Xilinx以其FPGA產(chǎn)品引領現(xiàn)場可編程門陣列行業(yè)。Virte系列重要涉及Virtex-II、Virtex-4、Virtex-5、Virtex-6、Virtex-7等；Virtex-IIFPGAVirtex-II系列FPGA是Xilinx第一代平臺FPGA解決方案，較其它公司的同類產(chǎn)品早投入市場六個月，該系列采用0.15μm/12μmCMOS8層金屬混合工藝設計，內(nèi)核電壓1.5V，根據(jù)輸入輸出參考電壓的不同設計可支持多個接口原則，內(nèi)部時鐘頻率可達420MHz，被認為是高速低耗的抱負設計。Virtex-II內(nèi)部CLB模塊含有4個sclice，從而提高邏輯容量和資源運用率；內(nèi)嵌大容量blockRAM，可配備為RAM、雙端口RAM和FIFO等，適應現(xiàn)在設計對大容量片內(nèi)存儲的規(guī)定；內(nèi)嵌專用硬件乘法電路，同時為MicroBlaze解決器內(nèi)核ALU單元增加了乘法模塊，提高數(shù)字信號解決速度。Virtex-4FPGAVirtex-4FPGA可提供20萬邏輯單元和500MHz性能，采用深亞微米設計技術、集成硬IP模塊以及三次氧化90nm工藝技術，使得成本和功耗減少50%。Virtex-4系列是第一種涉及多個面對特定領域平臺的FPGA產(chǎn)品，推出的單個平臺型號為Virtex-4LX、SX、FX，重要針對邏輯應用、DSP、高速互連功效和嵌入式解決四個應用領域。Virtex-5FPGAVirtex-5系列結(jié)合了65nm三柵極氧化層、11層銅布線的

CMOS工藝技術，1.0V內(nèi)核供電，使用硅組合模塊ASMBL架構，采用ExpressFabric技術實現(xiàn)邏輯和局部互連布線，采用先進的6-LUT

邏輯構造

、系統(tǒng)時鐘頻率超出550

MHz以及同時雙端口

block

RAM

。Virtex-6FPGAVirtex-6FPGA采用了尖端的40nm銅工藝技術，1.0V核心供電，采用第三代ASMBL?（高級硅片組合模塊）柱式架構，涉及LXT、SXT和HXT子系列的器件。Virtex-6LXTFPGA：含有高級串行連接功效的高性能邏輯；Virtex-6SXTFPGA：含有高級串行連接功效的最強信號解決功效；Virtex-6HXTFPGA：含有串行連接功效的最高帶寬。Virtex-6FPGA核心特性以下表：Virtex-6FPGA核心特性價值核心特性高性能的高級FPGA邏輯真6輸入查詢表(LUT)技術雙LUT5（5輸入LUT）選項LUT/雙觸發(fā)器對，可滿足需要豐富寄存器資源的應用更高的布線效率每個6輸入LUT提供64位（或雙32位）分布式LUTRAM選項SRL32/雙SRL16，提供寄存輸出選項強大的混合模式時鐘管理模塊(MMCM)MMCM模塊提供了零延緩慢沖、頻率合成、時鐘相位偏移、輸入抖動過濾和相匹配時鐘拆分等功效36KbBRAM/FIFO雙端口RAM模塊可編程：雙端口寬度最高達36位、簡樸雙端口寬度高達72位增強型可編程FIFO邏輯內(nèi)置可選糾錯電路系統(tǒng)可選將每個模塊作為兩個獨立的18Kb模塊來使用高性能并行SelectIO?技術1.2到2.5VI/O操作采用ChipSync?技術的源同時接口數(shù)控阻抗(DCI)有源端接靈活的高密度I/O分組?集成式寫入級功效提供高速存儲器接口支持高級DSP48E1Slice25x18補碼乘法器/累加器可選流水線新型可選預加法器，輔助濾波應用可選的逐位邏輯功效專門的級聯(lián)連接靈活的配備選項SPI和并行Flash接口通過專門的回退重配備邏輯提供多比特流支持自動總線寬度探測Virtex-7FPGA最新

Virtex-7

系列產(chǎn)品含有業(yè)界最大容量，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，功耗減少二分之一，信號解決能力提1.8倍，I/O帶寬提高1.6倍，存儲器帶寬提高2倍；存儲器接口性能高達2133Mbps，是業(yè)界密度最高的FPGA（多達200萬個邏輯單元），比全部以前或現(xiàn)有FPGA都高出2.5倍。作為本系列最大型的產(chǎn)品，它無疑非常合用于高端設計。Virtex-7

系列還支持多級邏輯途徑的臨界頻率，從而能夠支持特定終端市場最嚴格的應用：491

MHz，針對新一代無線應用334

MHz，針對有線應用

148.5

MHz，針對廣播應用

500

MHz

以上，針對航天與國防系統(tǒng)全部Virtex-7FPGA均采用EasyPath-7器件，無需任何設計轉(zhuǎn)換就能確保將成本減少35%。Virtex-7器件支持400G橋接和交換構造有線通信系統(tǒng)，這是全球有線基礎設施的核心，也支持高級雷達系統(tǒng)和高性能計算機系統(tǒng)，能夠滿足單芯片TeraMACC信號解決能力的規(guī)定以及新一代測試測量設備的邏輯密度、性能和I/O帶寬規(guī)定。Virtex-7系列集成1.9Tb/s的雙向總串行帶寬、72個13.1Gb/s和56個10.3Gb/s收發(fā)器，I/O支持3.3V和1.8V電源，多達1,200個selectIO接口引腳，支持72位DDR3存儲器接口并行bank，速度高達2.133Mb/s，支持3,960個DSPSLICE，性能達4,752GMAC（非對稱模式下2,376GMAC），同時相比前一代Virtex產(chǎn)品功耗減少了二分之一。Kintex系列Kintex-7系列為

FPGA

設立了全新的性價比基準，旨在取代低成本、低功耗、高性能應用中的

ASSP

和

ASIC

解決方案。該系列產(chǎn)品有望大規(guī)模進軍以前

FPGA

所無法企及的細分市場和應用領域。Kintex-7

產(chǎn)品以

Virtex-6

LXT

二分之一的價格實現(xiàn)了與其相稱的性能。為了實現(xiàn)如此高的性價比，賽靈思進行了一系列架構創(chuàng)新。首先，賽靈思采用其柱狀

ASMBL

架構

(Virtex-4

FPGA

中推出的)

優(yōu)化

Kintex-7

產(chǎn)品，確保以最低成本打造出抱負的特性集。另首先，賽靈思根據(jù)

28nm

工藝下裸片尺寸變小時器件封裝占大部分總成本這樣一種事實，采用裸片倒裝片等創(chuàng)新型封裝方式，在滿足性能規(guī)定的同時大幅減少產(chǎn)品成本。最后，Kintex-7

系列采用獨特的收發(fā)器技術和封裝技術組合，可實現(xiàn)所需的帶寬，即將較高性能收發(fā)器與較高性能封裝相結(jié)合，中端性能收發(fā)器與成本較低的封裝相結(jié)合。這樣，Kintex-7

產(chǎn)品就能以最低價位實現(xiàn)最高的信號完整性。這種市場調(diào)節(jié)型資源配合成本優(yōu)化型封裝使全部

FPGA

系列產(chǎn)品均能實現(xiàn)最高性價比。Artix系列Artix-7

FPGA

在Virtex系列的基礎上改善了架構和可布線性，與前代

Spartan-6

FPGA

相比，性能提高了

20%

以上，功耗和成本分別減少

50%

和

35%

，這對滿足低成本低功耗的大批量市場需求而言至關重要。Artix-7

系列含有雙通道250MSPS*12Bit高速高精度ADC，一路175MSPS*12Bit高速高精度DAC，滿足多個數(shù)據(jù)采集需求；支持PCI

Express

2.0原則，提供PCIe

x2高速數(shù)據(jù)傳輸接口，單通道通信速率可高達5GBaud。Artix-7

系列產(chǎn)品的串行

I/O

線路速度高達

3.75

Gb/s，I/O

支持

3.3V

電源，能與傳統(tǒng)元件相連。該系列器件采用多個不同類型的焊線封裝，涉及從最小型的

0.5mm焊球間距芯片級封裝到

1.0mm焊球間距的

BGA

封裝，可滿足低成本

PCB

板制造規(guī)定。7-系列(備注)7

系列

FPGA

采用統(tǒng)一架構，即相似的使用第四代

ASMBL?

架構的架構構建模塊，其中涉及邏輯構造

(CLB

和布線)、Block

RAM、DSP

SLICE

和時鐘技術等。邏輯單元

幾乎相稱于

Virtex-6

FPGA

的邏輯單元，并且諸多方面都類似于

Spartan-6

FPGA，均采用相似的查詢表

(LUT)

構造

(6-LUT)、控制邏輯、啟用功效以及輸出。邏輯單元有三種工作模式：分布式

LUTRAM、串行移位寄存器和

LUT；Block

RAM

7

系列器件的

Block

RAM

支持

18K/36K

容量，帶可選的集成

FIFO邏輯

(基于

Virtex-6

FPGA

設計)。另外，7

系列還支持單端口與真雙端口功效，并與

Virtex-6

和

Spartan-6

器件含有相似的數(shù)據(jù)、控制和時鐘輸入；時鐘構造涉及時鐘生成

(混合模式時鐘管理系統(tǒng)

(MMCM))

和時鐘分布

(多時鐘緩沖)

功效，源自

Virtex-6

產(chǎn)品；SelectIO?

接口采用

ChipSync?

技術的

SelectIO

接口擁有符合全新

I/O

原則的更高速度，同時

FPGA

邏輯與有關

I/O

之間的接口、逐比特校正和控制基本保持不變。另外，新系列產(chǎn)品還針對業(yè)界領先的

1.6G

LVDS

和

2,133

Mb/s

DDR3

存儲器接口速度提供了支持；DSP7

系列器件中的

DSP

SLICE

可提供

25

x

18

個脈動元件

(Systolic

element)，能

夠支持預加法器、乘法累加引擎

(Multiply-

accumulate

engine)，可通過與上代產(chǎn)品相似的控制信號進行控制。另外，它們還包含相似的低時延流水線級

(Pipeline

stage)

和支持模式檢測功效，與

Virtex-6

器件中的

DSP

SLICE

一致；收發(fā)器

GTP、GTX

和

GTH

收發(fā)器可支持更高速率，但保存了與

Virtex-6

和Spartan-6

器件相似的

PCS/PMA

接口、控制和時鐘輸入；模擬前端

標記模數(shù)轉(zhuǎn)換器

(XADC)

進一步擴展了前代

Virtex

器件的系統(tǒng)監(jiān)控器功效。7

系列

FPGA

將集成型高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器與以前已有的監(jiān)控功效進行了完美組合；安全性采用

256

位

AES

編碼機制的加密模塊可確保比特流加載安全，其中加密密鑰的存儲類似于

Virtex-6

器件

(密鑰永久性地駐留于器件

(eFUSE)

中

或電池供電的存儲器單元中)；PCI

ExpressPCI

Express

集成模塊基本不變，采用與原有器件相似的控制、數(shù)據(jù)和時鐘輸入，同時還提供對

PCIe

一代、二代以及三代的支持；減少成本與通用性功效

相似的賽靈思

EasyPath

技術架構能提供

FPGA

產(chǎn)業(yè)唯一無風險的、最快速的成本減少途徑。最新的

EasyPath-7

FPGA

完全支持

Virtex-7

器件的功效。IP

可在將含有同樣可預知的行為方式的元件中采用相似的數(shù)據(jù)、控制和時鐘輸入。這種可移植性可簡化

IP

的使用和重用，進而加緊高度可擴展應用的開發(fā)。有關7系列部分參數(shù)對比產(chǎn)品Spartan-7Artix-7Kintex-7Virtex-7最大邏輯單元(K)1022154781,955最大存儲器(Mb)4.2133468最大DSPSlice1607401,9203,600最大收發(fā)器速度(Gb/s)--6.612.528.05最大I/O引腳40014.5005001,200LatticeLattice專門從事設計、開發(fā)和銷售高性能的可編程邏輯器件和有關軟件，是IPS技術的發(fā)明者，其全部產(chǎn)品均含有IPS功效，該技術極大的增進了PLD產(chǎn)品的發(fā)展，奠定了其作為世界上第三大可編程邏輯器件供應商的地位，但與Altera和Xilinx相比，Lattice的開發(fā)工具略遜一籌。開發(fā)環(huán)境ISPLEVER是Lattice公司的一種完整的FPGA和CPLD設計軟件，用于設計輸入、項目管理、IP集成、器件映射、布局和布線以及系統(tǒng)邏輯分析等。產(chǎn)品系列LatticeFPGA重要涉及ECP、ICE、CrossLink、Mach等四個系列。ECP系列LatticeECP2/MLatticeECP2/M系列含有601個I/O、95K的LUTS，支持高達840Mbps的LVDSI/O、533Mbps的DDR1/2、750Mbps的SPI4.2，集成了4～16個3.125GbpsSERDES與5.3兆位的模塊化與分布式RAM，靜態(tài)功耗低于0.35W，重新定義了低成本FPGA，在更低的成本下?lián)碛懈嘧罴训腇PGA特性。集成了以前只有高成本、高性能FPGA才有的特點和性能，這些系列的產(chǎn)品極大地擴展了運用低成本FPGA的應用范疇。LatticeSC/MLatticeSC/M含有139～942個I/O口，700MHz全局時鐘和1GHz邊沿時鐘、15K～115K四輸入查找表，1V供電選項將功耗減少了44%，集成了高性能的FPGA構造、3.8GbpsSERDES和PCS、2Gbps并行I/O、嵌入式RAM與ASIC模塊，用于高端系統(tǒng)設計的層次化的時鐘及時鐘管理資源。提供了針對諸如以太網(wǎng)、PCIExpress、SPI4.2以及高速存儲控制器的最佳解決方案。LatticeECP3LatticeECP3系列是萊迪思半導體公司的第三代高價值FPGA，在業(yè)界擁有SERDES功效的FPGA器件中，它含有最低的功耗和價格。該系列集成了16個3.125GbpsSERDES、800Mbps的DDR3和1GbpsLVDS，含有150K和6.8M位的SRAMLUTS，封裝尺寸為10mm*10mm，功耗低于0.5W，是同類擁有SERDES功效FPGA功耗的二分之一。ECP5/ECP-5GECP5/ECP-5GFPGA基于10mm*10mm封裝技術，支持3.2GbpsSERDESECP5，（5GbpsECP-5G）和85KLUTS，包含4個SERDES，單通道SERDES靜態(tài)和動態(tài)功率低于0.25W和0.5W，該產(chǎn)品支持多個5G合同，涉及PCIExpressGen2.0、CPRI和JESD204B可在各類應用中實現(xiàn)到ASIC和ASSP的無縫互連。ICE系列ICE40Ultra/UltraLite/UltraPlusICE40Ultra/UltraLite/UltraPlusFPGA專為大批量移動和物聯(lián)網(wǎng)邊沿應用設計，基于1.4mm*1.4mm*0.45mm和0.35mm引腳間距WLCSP封裝技術，含有640～5280KLUTS、48MHz高性能振蕩器、10kHz低功耗振蕩器、3個24mA恒流驅(qū)動器以及高達500mA的恒流驅(qū)動器，26個I/O可用于自定義接口，實現(xiàn)布局優(yōu)化以及更卓越的分布式異構解決架構（DHP），集成了高達1.1Mbit的單口RAM、多達8個DSP塊并支持16x16位乘法器適，用于傳感器緩存、顯示驅(qū)動器、IR、條碼、語音、USBType-C、顧客識別等應用的核心IP。ICE40LP/HX/LMICE40LP/HX/LMFPGA基于1.4mm*1.48mm*0.45mm和0.35mm～0.40mm引腳間距BGA封裝技術，含有7680個可編程邏輯單元和128Kbit嵌入式RAM，器件功耗低至25μW，集成的I2C和SPI硬核可進行靈活的器件配備。CrossLink系列CrossLink系列基于2.46mmx2.46mmWLCSP封裝和引腳間距為0.4mm、0.5mm和0.65mm的BGA封裝，支持4KUHD分辨率，速率可高達12Gbps。CrossLink系列含有2個4通道MIPID-PHY收發(fā)器，速率為6Gbps/PHY，15個可編程源同時IO對，擁有超出5900個LUT以及高達81個I/O，帶有一次性可編程（OTP）的非易失性配備存儲器和I2C/SPI編程功效，大多數(shù)狀況下工作功耗低于100mW，并內(nèi)建休眠模式，是業(yè)界首款ASSP（pASSP）和MIPID-PHY橋接解決方案。Mach系列MachXOFPGAMachXOFPGA基于TQFP、csBGA、caBGA和ftBGA可選封裝技術，含有高達27.6Kbit的sysMEM?嵌入式RAM塊以及7.7Kbit的分布式RAM，通過JTAG端口可在幾毫秒內(nèi)重新配備SRAM中的邏輯。每個器件含有2個模擬PLL，可實現(xiàn)時鐘倍頻、分頻和相移。該系列擁有高達271個I/O，支持LVCMOS、LVTTL、PCI、LVDS、Bus-LVDS、LVPECL、RSDS，是各類需要通用I/O擴展、接口橋接和上電管理功效的應用的抱負選擇。同時可通過TransFR?技術在系統(tǒng)配備時現(xiàn)場實時更新邏輯，實現(xiàn)膠合邏輯、總線連線、上電控制以及其它邏輯控制。MachXO2FPGAMachXO2FPGA內(nèi)置硬件加速邏輯和高達6864LUT4，含有高達256Kbit的顧客閃存和240KbitsysMEMTM嵌入式塊RAM，同時334個可熱插拔的IO，可避免額外漏電。該器件可編程sysIOTM緩沖器支持LVCMOS、LVTTL、PCI、LVDS、LVDS、MLVDS、RSDS、LVPECL、SSTL、HSTL等接口，通過JTAG、SPI和I2C和Wishbone進行編程，TransFR功效支持現(xiàn)場設計升級，無需中斷設備運行。MachXO2FPGA擁有3.3/2.5V和1.2V內(nèi)核電壓選擇，待機功耗低至22μW，啟動時間不大于1mS，MachXO2能夠在上電時快速控制信號，以確保杰出的系統(tǒng)性能和可靠的運行，是快速實現(xiàn)控制功效的完美選擇，合用于路由器、基站、服務器、存儲、工業(yè)和醫(yī)療設備。MachXO3FPGAMachXO3FPGA基于2.5mm*2.5mmWLCSP封裝以及引腳間距為0.50mm和0.80mm的BGA封裝，可選低電壓1.2V或3.3/2.5V內(nèi)核供電，支持最高9400LUT以及384I/O，簡化的控制PLD設計和調(diào)試最高可支持9400LUT和384I/O，無需在特性和功效方面進行妥協(xié)，使用高速900MbpsI/O實現(xiàn)MIPID-PHY、CSI-2或DSI接口，可在多個4K傳感器和顯示屏之間構建橋接。該器件帶有后臺更新、無中斷更新I/O重新配備、雙啟動錯誤恢復的1ms瞬時啟動功效，為傳統(tǒng)設計添加SPI、I2C以及定時器/計數(shù)器接口。LatticeXP2FPGALatticeXP2FPGA基于csBGA、TQFP、PQFP和BGA封裝，含有TransFRTM現(xiàn)場更新技術、128位AES位流加密以及雙引導技術，集成高達885Kbit的sysMEMTM嵌入式RAM塊、83Kbit的分布式RAM以及3～8個可用于高性能乘法和累加運算的sysDSP塊，其預置的源同時I/O支持速率高達200MHz的DDR/DDR2以及速率高達600Mbps的7:1LVDS接口，結(jié)合高達40KLUT與非易失性閃存，可實現(xiàn)瞬時啟動，還擁有合用于大批量、低成本應用的諸多特性。sysCLOCKTM

PLL為每個器件提供多達4個模擬PLL，可實現(xiàn)時鐘倍頻、分頻和相移，同時FlashBAKTM備份功效可使嵌入式RAM塊中的數(shù)據(jù)備份至閃存，可避免在系統(tǒng)斷電時丟失數(shù)據(jù)ISPMach4000ZEFPGAISPMach4000ZEFPGA基于TQFP、csBGA和ucBGA封裝，集成高達256個宏單元，支持單個時鐘的重置和預置，以及時鐘使能控制，工作頻率可高達260MHz。PowerGuar功效通過選擇禁用未使用的輸入引腳將系統(tǒng)電流減少至10μA，每個引腳都能上拉、下拉或總線保持狀態(tài)，減少系統(tǒng)功耗。該系列靈活的多電壓IO支持LVCMOS3.3、LVTTL和PCI，同時支持多個溫度范疇（商業(yè)級：0～90°C結(jié)溫（TJ），工業(yè)級：～40至105°C結(jié)溫（TJ）），可非常方便地集成到商業(yè)和工業(yè)設計中。ISPMach4000V/B/C/ZFPGAISPMach4000V/B/C/ZFPGA基于TQFP、ftBGA、fpBGA和csBGA封裝，采用1.8V內(nèi)核電壓，5V兼容I/O支持LVCMOS3.3、LVTTL和PCI接口，集成高達512個宏單元，支持單個時鐘的重置和預置，以及時鐘使能控制，工作頻率可高達SuperFAST?400MHz。該系列融合了ispLSI?和ispMACH4A器件的架構，提供低功耗的SuperFAST?CPLD解決方案。同時ISPMach4000V/B/C/ZFPGA可選車用溫度范疇支持-40～+130°C結(jié)溫（Tj），含有全局布線區(qū)和輸出布線區(qū)，提供卓越的初次燒寫、時序可預測性、布線、引腳輸出保持和密度遷移等特性。ActelActel公司重要提供非易失性FPGA，產(chǎn)品重要基于反熔絲和FLASH工藝。ActelFPGA內(nèi)部有2重保密功效，使其含有極強的安全性。一種是128位Flashlock加密，一種是128位的AES的加密(全部在軟件里面自由設立)，真正達成保護顧客的知識產(chǎn)權。Flashlock密鑰重要保護芯片，避免別人進行效驗、編程、擦除。只有對的的128位Flashlock密鑰才干進行對芯片擦除重寫。加之反熔絲PLD抗輻射、耐高低溫、功耗低、速度快，因此ActelFPGA占據(jù)了美國90%以上航天航空的FPGA市場。在過去的開發(fā)中，Actel反熔絲的FPGA已經(jīng)成功地應用于300多個太空計劃，這些應用足以證明Actel的FPGA在可靠性方面是毋庸置疑的。ALTERA、Xilinx(賽林思)和Lattice都是采用SRAM構造，掉電后數(shù)據(jù)易丟失，因此需要一塊配備芯片，而Actel不必配備。Actel與其它公司的FPGA相比的另一種優(yōu)點就是上電即運行。這個特性有助于系統(tǒng)