什么是FPGA?

  fpga(field programmable gate array)即现场可编程门阵列,它是在pal、gal、epld等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(asic)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。fpga的使用非常灵活,同一片fpga通过不同的编程数据可以产生不同的电路功能。fpga在通信、数据处理、网络、仪器|仪表、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。随着功耗和成本的进一步降低,fpga还将进入更多的应用领域。

  如何实现快速的时序收敛、降低功耗和成本、优化时钟管理并降低fpga与pcb并行设计的复杂性等问题,一直是采用fpga的系统设计工程师需要考虑的关键问题。如今,随着fpga向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多ip的方向发展,系统设计工程师在从这些优异性能获益的同时,不得不面对由于fpga前所未有的性能和能力水平而带来的新的设计挑战。

  例如,领先fpga厂商xilinx最近推出的virtex-5系列采用65nm工艺,可提供高达33万个逻辑单元、1,200个i/o和大量硬ip块。超大容量和密度使复杂的布线变得更加不可预测,由此带来更严重的时序收敛问题。此外,针对不同应用而集成的更多数量的逻辑功能、dsp、嵌入式处理和接口模块,也让时钟管理和电压分配问题变得更加困难。

  幸运地是,fpga厂商、eda五金|工具供应商正在通力合作解决65nm fpga独特的设计挑战。不久以前,synplicity与xilinx宣布成立超大容量时序收敛联合工作小组,旨在最大程度帮助地系统设计工程师以更快、更高效的方式应用65nm fpga器件。设计软件供应商magma推出的综合工具blast fpga能帮助建立优化的布局,加快时序的收敛。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计