解讀Virtex-7 2000T FPGA構(gòu)架優(yōu)勢(shì)

賽靈思Virtex-7 2000T FPG是世界上最大容量的FPGA,容量是市場(chǎng)同類最大28nm器件的2倍，而且比賽靈思最大型Virtex-6 FPGA大2.5倍。

賽靈思Virtex-7 FPGA產(chǎn)品線經(jīng)理Panch ChandraseKaram指出新架構(gòu)的真正優(yōu)勢(shì)在于，雖然2000T由4個(gè)切片組成，但它仍然保持著傳統(tǒng)FPGA的使用模式，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)賽靈思工具流程和方法將該器件作為一款極大型FPGA進(jìn)行編程。

除具有19545650個(gè)邏輯單元外，Virtex-7 2000T還包括含有305400個(gè)CLB切片的可配置邏輯塊(CLB)，分布式RAM容量高達(dá)21550KB。它共有2160個(gè)DSP slice、46512個(gè)BRAM、24個(gè)時(shí)鐘管理模塊、36個(gè)GTX收發(fā)器(每個(gè)性能達(dá)12.5Gbps)、24個(gè)I/O bank和1200個(gè)用戶I/O。

Virtex-7 2000T可以讓客戶推出擁有下一代容量的仿真系統(tǒng)，并最終使這些客戶大大縮短開發(fā)時(shí)間，并更快向市場(chǎng)推出更多新的、更具創(chuàng)新性的產(chǎn)品。由于Virtex-7 2000T的容量非常打，廠商甚至能夠在單個(gè)FPGA芯片基礎(chǔ)上構(gòu)建仿真器，快速啟動(dòng)軟件開發(fā)，即便用仿真系統(tǒng)來(lái)開發(fā)自己IC的設(shè)計(jì)人員也能為軟件團(tuán)隊(duì)提供自己的不同版本的FPGA。除了Virtex-7 2000T有利于ASIC和IP模擬仿真及原型外，新型的Virtex-7 2000T對(duì)希望降低系統(tǒng)功耗、增強(qiáng)性能和系統(tǒng)功能的系統(tǒng)架構(gòu)師也極富吸引力。

ChandraseKaram指出：“市場(chǎng)上使用多個(gè)FPGA的最終產(chǎn)品非常多。有了Virtex-7 2000T，就能在單個(gè)FPGA上集成數(shù)個(gè)FPGA的功能。系統(tǒng)集成提高了性能，因?yàn)樗羞@些功能都集中在了一個(gè)芯片上，系統(tǒng)集成后，避免了開發(fā)板上不同IC間的I/O接口，從而降低了功耗。I/O接口數(shù)量越多，功耗就越大，二者成正比關(guān)系。因此，設(shè)計(jì)性能越高，系統(tǒng)中IC數(shù)量越多，功耗也就越大。”

此外，系統(tǒng)功能在多個(gè)I/O間的分區(qū)也是一項(xiàng)復(fù)雜工作，可能會(huì)延長(zhǎng)設(shè)計(jì)時(shí)間，增加測(cè)試成本。多個(gè)器件整合到系統(tǒng)中能減少分區(qū)壓力，同時(shí)還能降低驗(yàn)證和測(cè)試相關(guān)的成本。ChandraseKaram指出：“由于容量比競(jìng)爭(zhēng)性FPGA高出一倍多，Virtex-7 2000T能讓客戶進(jìn)一步提高集成度，相對(duì)于多芯片解決方案而言可將功耗降低四倍左右。此外，由于打破了I/O瓶頸，他們也能提升系統(tǒng)性能，同時(shí)因?yàn)槿∠槐匾脑O(shè)計(jì)分區(qū)而降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。架構(gòu)師們也可以節(jié)省下大量的板級(jí)空間以便添加其他功能，或者能夠縮小產(chǎn)品的尺寸。”

與其他7系列器件一樣，賽靈思Virtex-7 2000T也采用臺(tái)積電專門針對(duì)28nm FPGA的高性能低功耗(HPL)工藝技術(shù)，由于賽靈思Virtex-7 2000T采用HPL工藝制造，因此晶體管的漏電流低于采用28nm高性能(HP)工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)的同類競(jìng)爭(zhēng)器件。這就意味著Virtex-7 2000T的功耗，僅相當(dāng)于容量?jī)H為其一半的競(jìng)爭(zhēng)器件的水平。