評估對比xilinx以及altera兩家FPGA芯片邏輯資源。
首先要說明,
現今FPGA除了常規邏輯資源,還具有很多其他片內資源比如塊RAM、DSP單元、高速串行收發器、PLL、ADC等等,用以應對不同的場合,邏輯量只能作為選型的重要依據之一。
不同廠家FPGA架構各異,具有很多獨有的專利設計,量級相當的FPGA在應對不同應用場景下(比如視頻處理、通訊總線、加密算法)時表現可能會差異很大,邏輯資源評估只是作為通常意義上的選型參考。
本文以占有率最大的X家和A家為例來進行比較。
首先對比下兩家的芯片架構,
Altera LUT4架構(以入門級MAX10為例,以下材料來源于m10_handbook)
基本的邏輯單元由LAB組成,每個LAB包含16個LE,LE主要由一個LUT-4以及一個觸發器。
Altera ALM架構(以Arria10系列為參考)
基本邏輯單元LAB包含10xALM,ALM全程為Adaptive Logic Module,具有8輸入和2輸出,一個ALM可以配置成不同的LUT組合,比如2個單獨LUT4、單獨LUT5+LUT3、共享一個輸入的LUT5+LUT4等等。ALM相比單獨的LUT4架構顯然具有更大的靈活性。
(a10_handbook.pdf)
Xilinx(以7系列為例)
賽靈思基本邏輯單元叫做CLB,CLB內有具有兩片Slice,每個Slice由4片LUT6及8個觸發器組成。可見每個CLB約等于8 x LUT6。
由于最早的FPGA多為基于LUT4組成,慣用的做法是用LUT4的數量近似表示邏輯量。現在FPGA不一定是基于LUT4,但可以轉換成等效LUT4數量。XIlinx的叫做LC,ALTERA叫做LE,都可以理解成一個LUT4加觸發器的單元的數量。
對MAX10來說,LE的數量就等于LUT4的數量,而xilinx 7系列基于LUT6,LUT與LC有如下換算關系:
審核編輯 :李倩
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原文標題:A/X家FPGA架構及資源評估
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