Xilinx Kintex-7 FPGA評估板方案 - 全文

　　Xilinx公司的7系列FPGA包括Artix-7，Kintex-7 和Virtex-7 三個(gè)系列。具有超高端連接帶寬，邏輯容量和信號完整性，提供低成本，小型尺寸和大容量的要求嚴(yán)格的高性能應(yīng)用。其中，Kintex-7 FPGA具有較高的性價(jià)比，其所組成的收發(fā)器從600Mbps到最高的6.6 Gbps ，達(dá)到28.05Gbps。主要用在航空電子、LED背光的平板電視和3D TV、LTE基帶、手持超聲設(shè)備、多模式無線電、Prosumer數(shù)碼單反照相機(jī)和視頻IP網(wǎng)關(guān)。

　　Xilinx7系列FPGA包括，三個(gè)新的FPGA系列，以滿足系統(tǒng)的各種要求，即：從成本降低，外形尺寸小，大容量應(yīng)用，到超高端連接帶寬，邏輯能力和信號處理，以適應(yīng)苛刻的應(yīng)用要求。7系列器件是基于可編程芯片，用于目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)(Targeted Design Platforms)，它使得設(shè)計(jì)人員能夠從開發(fā)周期的一開始就專注于創(chuàng)新。Artix-7系列：低成本和功率的優(yōu)化，小外形包裝，高功率的應(yīng)用。Artix-7系列：優(yōu)化的性價(jià)比，較前一代有2倍的改善，可用于新一代的FPGA。Virtex-7系列：系統(tǒng)性能較高的優(yōu)化，系統(tǒng)性能提高一倍。采用堆疊硅片互連技術(shù)(SSI)，形成了設(shè)備的高能力。

　　7系列采用先進(jìn)的，高性能，低功耗(HPL)，28nm，高-k金屬柵極(HKMG)工藝技術(shù)。極大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的性能，具有I / O帶寬2.9-TB/s，200萬邏輯單元的能力，和5.3 TMAC/-s DSP，比上一代器件少消耗50%的功率，為ASSP和ASIC提供了一個(gè)完全可編程的選擇。所有7系列設(shè)備共享一個(gè)統(tǒng)一的，第四代高級硅片組合模塊(ASMBL)列式架構(gòu)，其簡化設(shè)計(jì)和可移植性降低了系統(tǒng)開發(fā)和部署時(shí)間。

　　7系列FPGA主要特性

　　?基于6輸入查找表(LUT)技術(shù)，可配置為分布式內(nèi)存的，先進(jìn)的高性能FPGA邏輯

　　? 36kB雙端口 RAM塊，內(nèi)置片上數(shù)據(jù)緩沖的FIFO邏輯

　　?高性能的SelectIO技術(shù)，支持高達(dá)1866 Mb/s的DDR3接口

　　?高速串行連接功能，內(nèi)置多千兆位收發(fā)器，從600Mb/s到最大6.6 Gb/s，最高28.05Gb/s的速度，提供了一個(gè)特殊的低功耗模式，芯片到芯片接口進(jìn)行了優(yōu)化

　　?用戶可配置的模擬接口(XADC)，納入雙12位1MSPS模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，具有片上熱傳感器和供電傳感器

　　? DSP片，以及25×18乘法器，48位累加器，預(yù)加法器，用于高性能過濾，包括優(yōu)化對稱系數(shù)過濾

　　?強(qiáng)大的時(shí)鐘管理瓷磚(CMT)，結(jié)合鎖相環(huán)(PLL)和混合模式時(shí)鐘管理器(MMCM)，用于實(shí)現(xiàn)高精度和低抖動(dòng)

　　?集成的PCI Express(PCIe)塊，最高為X8第三代端點(diǎn)和根端口設(shè)計(jì)。

　　?多種配置選項(xiàng)，包括，支持商品記憶，256位AES加密及HMAC/SHA-256認(rèn)證，并內(nèi)置SEU的檢測和校正

　　?低成本，線焊接，無蓋倒裝芯片，高信號完整性，倒裝芯片封裝，可以方便在同一系列產(chǎn)品之間互換。所有型號都具有無鉛封裝，并具有可選鉛封裝

　　?專為高性能和低功耗的28nm HKMG，HPL工藝設(shè)計(jì)，1.0V核電壓的工藝技術(shù)，和更低功耗的0.9V核電壓選項(xiàng)

　　KINTEX-7系列在LTE通信應(yīng)用

　　KINTEX-7 FPGA提供優(yōu)惠的價(jià)格、性能、因此設(shè)計(jì)人員可以在一個(gè)共同的平臺(tái)，滿足LTE基帶處理嚴(yán)格的延遲要求。

　　?可編程性使得具有成本效益的這一共同平臺(tái)支持多種空中接口，如LTE，WiMAX和WCDMA

　　?通過從微微單元(picocell)到宏單元(macrocell)的擴(kuò)展和重用設(shè)計(jì)來降低總成本

　　?在相同成本的基礎(chǔ)上，比前一代FPGA的容量高3倍，少消耗40%的電力

　　?支持9.8Gbps CPRI / OBSAI的高吞吐量

　　?支持6.144Gbps CPRI / OBSAI的一種低成本封裝選項(xiàng)

　　KINTEX-7系列在醫(yī)療電子應(yīng)用

　　支持低成本芯片級封裝的6.144Gbps CPRI / OBSAI，高 I / O帶寬和144GMACS的DSP處理能力，這使得KINTEX-770T FPGA可以高效地用于前端和后端超聲波處理。設(shè)計(jì)師可以配置一個(gè)完全可編程的128通道超聲波，其高檔解決方案規(guī)模可達(dá)196或256通道，手持式解決方案為64或32通道。

　　? 模塊化的五個(gè)KINTEX-770T FPGA可用于128通道，降低功耗44%，降低成本45%，比前一代FPGA的外形小57%

　　? KINTEX-770T的240 DSP片提供了144GMACS，(288GMACS對稱濾波器)

　　?內(nèi)置支持8個(gè)PCI Express Gen1/Gen2渠道，具有高帶寬接口，以支持系統(tǒng)

　　?芯片級封裝，小外形

　　KINTEX -7系列在廣播設(shè)備的應(yīng)用

　　KINTEX-7 FPGA具有高成本效益，和低功耗橋的，串行數(shù)字接口(SDI)協(xié)議IP技術(shù)，用于長距離的廣域網(wǎng)傳輸，以連接當(dāng)?shù)毓ぷ魇?現(xiàn)場活動(dòng)，廣播設(shè)施，和使用標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星上行站。

　　?減少64%的電耗，比兩個(gè)Virtex-6 XC6L130T的設(shè)備成本減少了85%(采用了單一的XC7K160T FPGA)

　　?采用高帶寬接口，進(jìn)一步降低成本，縮小了BOM：72位×1600 Mbps DDR3內(nèi)存接口功能，只使用單一內(nèi) 存緩沖。(而前一代FPGA需要兩個(gè)或四個(gè)內(nèi)存緩沖)

　　Kintex-7 FPGA系列評估板KC705

　　KINTEX?-7 FPGA的KC705評估板提供了一個(gè)硬件環(huán)境，用于KINTEX-7 XC7K325T-2FFG900C FPGA的設(shè)計(jì)開發(fā)和評估。 KC705板提供了許多嵌入式處理系統(tǒng)的共同特性，包括，DDR3 SODIMM內(nèi)存，一個(gè)8通道的PCI Express接口，一個(gè)三模式以太網(wǎng)物理層(PHY)，通用I/ O，一個(gè)UART接口。通過使用連接卡(主板上提供的兩個(gè)VITA-57 FPGA夾層連接器FMC)，可以添加其他功能。并且具有高引腳數(shù)(HPC)和低接腳數(shù)(LPC)FMCS。