Xilinx 7系列器件特性对比

目录

一、概述

二、特性对比

[2.1 优势](#2.1 优势)

[2.2 资源对比](#2.2 资源对比)

[2.2.1 四个系列器件资源对比](#2.2.1 四个系列器件资源对比)

[2.2.2 同系列器件资源对比](#2.2.2 同系列器件资源对比)

[2.2.3 不同系列速率、温度、电压条件](#2.2.3 不同系列速率、温度、电压条件)

三、应用场景


一、概述

Xilinx 7系列FPGA采用先进的高性能、低功耗 (HPL)、28 纳米高介电常数金属栅极 (HKMG) 工艺技术,凭借2.9Tb 的 I2C 带宽、200万个单元容量和5.3TMA 的DSP,实现了无与伦比的系统性能提升,同时功耗比上一代器件降低 50%,为ASSP和ASIC提供了完全可编程的替代方案。总体上看,具有以下特点。

1)基于6输入查找表 (LUT) 技术的先进高性能 FPGA 逻辑,可配置为分布式存储器。

2)36KB双端口块RAM,内置FIFO逻辑,用于片上数据缓冲。

3)高性能SelectIO技术,支持高达1866 Mb/s 的DDR3接口。

4)高速串行连接内置数千兆位收发器,速率从600 Mb/s 到最高 6.6 Gb/s,最高可达28.05 Gb/s,并提供针对芯片间接口优化的特殊低功耗模式。

5)用户可配置模拟接口 (XADC),集成双路12位1MSPS模数转换器,并带有片上温度和电源传感器。

6)DSP单元配置25x18乘法器、48位累加器和预加法器, 用于高性能滤波,包括优化的对称系数滤波。

7)强大的时钟管理模块 (CMT),结合锁相环 (PLL) 和混合模式时钟管理器 (MMCM) 模块,可实现高精度和低抖动。

8)使用 MicroBlazerm 处理器快速部署嵌入式处理。

9)用于PCl Express(PCle) 的集成模块,最高支持x8 Gen3端点和根端口设计。

10)多种配置选项,包括支持商用内存、带有HMAC/SHA-256身份验证的256位AES加密以及内置SEU检测和纠正。

11)低成本、引线键合、裸片倒装芯片和高信号完整性倒装芯片封装,可在同一封装中的系列成员之间轻松迁移。所有封装均提供无铅版本,部分封装提供有铅版本。

12)采用28纳米、HKMG、HPL 工艺、1.0V核心电压工艺技术以及0.9V核心电压设置,可实现更低功耗,达到高性能和最低功耗。

二、特性对比

2.1 优势

Xilinx 7系列FPGA包含四个大系列,可满足各种用户需求,从低成本、小尺寸、成本敏感型、高容量应用,到超高端连接带宽、大负载容量和高性能应用所需的空间处理能力,四个大系列FPGA包括:

Spartan 7 系列:针对低成本、最低功耗和高性能进行了优化。采用低成本、超小尺寸封装,可最大程度地减少PCB占用空间。

Artix 7 系列:针对需要串行收发器、高 DSP 和逻辑吞吐量的低功耗应用进行了优化。为高吞吐量、成本敏感型应用提供最低的物料清单成本。

Kintex 7 系列:针对最佳性价比进行了优化,与上一代产品相比性能提升 2 倍,开创了全新 FPGA 的先河。

Virtex 7 系列:针对最高系统性能和容量进行了优化,系统性能提升 2 倍。该系列器件采用堆叠硅片互连 (SSl) 技术,性能最高。

2.2 资源对比

2.2.1 四个系列器件资源对比

2.2.2 同系列器件资源对比

Spartan-7系列各器件资源对比如下图

Artix-7系列器件资源对比,相比Spartan7,整体上各模块资源的都更多,并且增加了PCIE和GT单元

Kintex-7系列器件资源对比,整体上资源也多于Artix-7系列,基础单元数量几乎翻倍

Virtex-7系列器件资源对比,资源上相比Kintex 7更多,并且在GT上多了GTH/GTZ,支持更高的速率,同时支持超级逻辑区域 (SLR) ,Virtex-7 HT器件采用 SSI 技术将 SLR 与 28.05 Gb/s 收发器连接起来。

2.2.3 不同系列速率、温度、电压条件

三、应用场景

根据各系列的特点,对应的应用场景如下图

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