Изучение микросхем ПЛИС семейства UltraScale, UltraScale+

.


____В данной теме, в основном, будет осваиваться семейство микросхем ПЛИС фирмы Xilinx UltraScale+, но опираясь на информацию и по семейству UltraScale в виду схожести архитектурных решений и внутреннего устройства.




____В феврале 2015 года компания Xilinx опубликовала предварительные технические сведения о новой аппаратной платформе FPGA и программируемых систем на кристалле. Новое семейство, названное UltraScale+, будет производиться с соблюдением 16 нм технологических норм на базе технологии FinFET компании TSMC. Особый интерес представляют микросхемы семейства Zynq UltraScale+, в которых существенно улучшена процессорная составляющая системы.


____Семейство микросхем ПЛИС UltraScale+, основано на технологии 16FinFET, новое 16 нм семейство UltraScale+, 3D микросхем и MPSoCs, сочетает в себе массивные ячейки памяти, 3D-на-3D, и Multi-Processing SoC (MPSoC) структуры.
____Xilinx UltraScale+ FPGA состоит из Kintex UltraScale+ FPGA и Virtex UltraScale+ FPGA и 3D IC семейств, а также мультипроцессорных систем на кристалле Zynq UltraScale+ MPSoC включающих в себя первые в отрасли программируемые MPSoCs. Оптимизированные на системном уровне, микросхемы ПЛИС UltraScale+ позволяют обеспечить  2х-5x кратное повышение производительности на системном уровни на ватт по сравнению с 28 нм поколением микросхем ПЛИС, гораздо большую системную интеграцию, интеллектуальность и высокий уровень безопасности.







____Основываясь на архитектуре UltraScale, новейшие устройства Virtex UltraScale+ обеспечивают максимальную производительность и реализовано с применением технологии FinFET, обеспечивая самый высокий последовательный ввод-вывод в 56G и самую высокую пропускную способность обработки сигналов в 21,2 TeraMACs производительности DSP. А также обеспечивают максимальную плотность памяти на кристалле, до 500 Мб общей встроенной памяти на кристалле, и до 8 ГБ встроенного пакета HBM Gen2, что обеспечивает пропускную способность памяти 460 ГБ/с. Устройства Virtex UltraScale+ предоставляют значительные возможности со встроенным IP для PCI Express, Interlaken, 100G Ethernet с FEC и Cache Coherent Interconnect для ускорителей (CCIX). Все программируемые 3D-микросхемы Xilinx используют технологию сложного кремниевого межсоединения stacked silicon interconnect (SSI) для преодоления ограничений закона Мура и предоставления возможностей для удовлетворения самых требовательных требований к дизайну. Технология 3D IC третьего поколения обеспечивает зарегистрированную линию маршрутизации между шинами, позволяющую работать на частоте 600 МГц, с широким и гибким тактовым режимом. Семейство является самым высокопроизводительным в отрасли FPGA, устройства идеально подходят для приложений, начиная от сетей 1+ Tb/s, смарт-NIC, машинного обучения и Data Center Interconnect, до полностью интегрированных систем радаров раннего предупреждения.


Product Tables and Product Selection Guides



Скачать


____Соотношение основных ресурсов семейств Kintex UltraScale+ и Virtex UltraScale+ таково, что Kintex, как и в предыдущих семействах, выглядит привлекательным для задач цифровой обработки сигналов, имея больше секций DSP на одну логическую ячейку. Семейство Virtex UltraScale+ ориентировано на коммуникационные приложения с высокой суммарной пропускной способностью аппаратных приёмопередатчиков, а также на прототипирование (поскольку именно в Virtex наблюдается максимальное абсолютное количество ресурсов). В новом поколении FPGA поставлен очередной рекорд по количеству секций DSP (11904) и приёмопередатчиков (128) – в микросхеме XCVU13P.



____Архитектура микросхем ПЛИС фирмы Xilinx семейства UltraScale является революционным подходом к созданию программируемых логических устройств, способных удовлетворить требования к высокой пропускной способности массива ввода-вывода и памяти приложений следующего поколения, а также эффективно маршрутизировать и обрабатывать данные, полученные на кристалле. Устройства основанные на архитектуре UltraScale, позволяют создавать широкий спектр высокопроизводительных систем, с высокими требованиями к параметрам, это стало возможным благодаря применению передовых технических решений. У микросхем ПЛИС данного семейства имеется множество функциональных блоков, обеспечивающих оптимизированную масштабируемость, а также множество новых функций для снижения общей потребляемой мощности и повышения энергоэффективности.
____Микросхемы ПЛИС семейства Kintex UltraScale обеспечивают высокую производительность, имеют оптимизированную производительность на ватт для приложений, включая беспроводную и проводную передачу данных и цифровую обработку сигналов или изображений. Высокоскоростная цифровая обработка сигналов, и блоки RAM-to-logic, и приёмопередатчики следующего поколения, всё это сочетается с недорогим корпусом микросхем, и позволяет иметь оптимальное сочетание возможностей для этих приложений.
____Микросхемы ПЛИС семейства Kintex UltraScale+ обеспечивают повышенную производительность по сравнению с семейством Kintex UltraScale, имеют встроенную память на кристалле UltraRAM, что позволяет снизить стоимость спецификации, обеспечивая идеальное сочетание высокопроизводительных периферийных устройств и экономичной реализации системы. Кроме того, микросхемы ПЛИС семейства Kintex UltraScale+ имеют множество опций питания, обеспечивающих оптимальный баланс между требуемой производительностью системы и потребляемой мощностью.
____Микросхемы ПЛИС семейства Virtex UltraScale обеспечивают высокую пропускную способность системы и производительность, по сравнению с предыдущими семействами. Обеспечивая беспрецедентно высокую логическую ёмкость, пропускную способность последовательного ввода-вывода и объём внутренней памяти на кристалле.
____У микросхем ПЛИС семейства Virtex UltraScale+ на данный момент самая высокая пропускная способность приёмопередатчика, максимальное количество блоков DSP и самая объёмная встроенная память UltraRAM, доступная для максимальной производительности системы.
____




.