赛灵思 Artix-7、Kintex-7 及 Virtex-7 FPGA 系列常见问题解答

赛灵思基于业界首款统一可扩展架构的 7 系列 FPGA

将功耗锐减 50%，容量高达 200 万个逻辑单元

一般问题

1.      赛灵思今天宣布推出什么产品？
赛灵思 (Xilinx) 宣布推出的是其 7 系列 FPGA，这一全新的产品系列建立在业界最低功耗和业界唯一一款可满足从低成本到超高端不同产品系列扩展的统一 FPGA 架构之上。全新的 28nm Artix™-7、Kintex™-7 和 Virtex®-7 系列将功耗效率、性能/容量以及性价比等方面的突破性创新技术与无与伦比的可扩展性和生产率完美结合在一起，大大加强了赛灵思目标设计平台的战略优势，从而使更广泛的用户社群、市场和应用都能更方便地利用可编程逻辑。

2.      28nm FPGA 系列与当前的 Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA 系列有什么不同？
所有的7 系列 FPGA 产品均采用基于 28nm 工艺技术实施的统一架构，专门针对低功耗与高性能的融合而优化。这种独特的融合不仅使总功耗锐降 50%，性价比和系统性能双双提升 2 倍，同时也是全球首款集成了 200 万个逻辑单元的 FPGA（与前代产品相比，容量提升了 2.5倍）。因此，设计人员现在能够轻松满足应用扩展需求，让 28nm 产品系列支持各种系统性能、容量和成本要求，同时不超出功耗预算。

3.      赛灵思 7 系列 FPGA 何时推出软件？
支持新型 FPGA 系列的早期 ISE^® Design Suite 软件，已经率先面向有限数量的早期使用客户和合作伙伴提供。

4.      新型的 28nm 器件何时开始供货？
首批产品将于 2011 年第一季度开始供货。

5.      EasyPath 计划是否适用于 7 系列产品？
完全适用。EasyPath™ 选项将会在 Virtex-7 FPGA产品发布的同时发布，可确保用户在无需增量转换或工程投资的情况下还能将成本再降低 35%。

6.      全新FPGA些列 与其他同类竞争型 28nm FPGA 产品相比而言性能如何？
赛灵思推出了业界具有最低功耗、高可用性能和最大容量的最完整可编程产品组合。赛灵思选择了专为实现更低静态功耗而精心优化的高 k 金属栅 (HKMG)这一高性能低功耗工艺技术，这意味着与采用其他28nm 高性能工艺的 FPGA 相比，赛灵思 28nm 器件能将静态功耗锐降 50％，总功耗降低 30%。此外，7 系列 FPGA 也是业界唯一一款构建在统一架构基础之上的 FPGA。无论在功耗、性价比还是可扩展性方面，业界同类竞争 FPGA 解决方案都无法与赛灵思的统一 28nm 系列相匹敌。

7.      为什么新系列解决方案选用高性能低功耗 28nm 工艺？
在与客户协作定义新一代 7 系列 FPGA 产品时，我们清晰地认识到，低功耗作为一种普遍性要求将影响 FPGA 在众多市场领域的使用。此外，静态功耗在 28nm 工艺节点达到了与动态功耗的相交点，也就是说静态功耗与动态功耗对总功耗的影响均等。之所以选择 28nm HKMG 高性能低功耗 (HPL) 工艺制程，原因在于其能够有效地管理静态功耗，同时还能提供新一代 FPGA 所需的优异性能。

8.      较低动态功耗背后有哪些关键支持因素？

降低动态功耗需要结合多种架构和技术决策，其中包括晶体管的选择以及低 k 电介层的使用等。ISE12 设计套件推出的智能时钟门控制和第五代部分可重配置技术使设计人员能够进一步降低动态功耗。初期结果显示：

• 与 40nm/45nm 低功耗产品相比，动态功耗可降低 25% 到 30%；
• 与 40nm/45nm 低功耗产品相比，I/O 动态功耗可降低 30%；
• 智能时钟门控制技术和部分可重配置技术可将功耗再降 20%。

如欲了解有关 28nm 低功耗技术的更多详情，敬请访问：28nm 技术概览白皮书。

9.      Virtex 与 Spartan 产品一直采用不同的工艺。赛灵思如何以一种工艺技术满足两种不同市场的需求？
赛灵思的 28nm 高性能低功耗工艺可提供能同时满足 Spartan 和 Virtex FPGA 应用市场所需的功能。不过，工艺仅是总体性能和功耗平衡取舍的一个方面。功耗与性能与众不同的出色表现则依赖于各种架构创新，并且需要审慎地为每个子系列选择晶体管。赛灵思进一步强调，28nm 工艺的价值优势在于不同产品系列采用通用的可扩展架构，而且通过增强型软件工具提供了 ASIC 级的功能，从而可满足成本和功耗预算需求，并且设计方案移植和 IP 重用也能显著提高生产率。

10. “统一架构”指什么？

所有 7 系列器件均采用相同的架构构建块（逻辑结构、Block BRAM、时钟技术、DSP 切片、SelectIO™ 技术），以不同比例组合创建了三个全新的 FPGA 系列，并针对各种最终产品要求进行了优化，能满足从最低到最高器件密度和功能需求。第四代赛灵思面向应用的模块化模块 (ASMBL™) 架构采用 Virtex-4 FPGA 系列率先推出的独特柱状技术，使设计人员不仅能够高效全面地利用各种逻辑密度（逻辑单元的数量从 2 万到 200 万不等），同时还能为应用实现资源的适当组合。

11. 客户从统一架构中有何收益？
统一架构提供了可扩展性和提高了生产率，使得客户和合作伙伴能够充分利用对多种不同器件和产品系列的IP和设计投资。这简化了三种最新 FPGA 系列之间的移植工作， 使得现有设计或 IP 模块转向更小型或更大型器件的过程中， 可以最大限度地减少重新编码、重新仿真以及故障修复的工作量。

12. 新架构为什么重视功耗问题？
功耗是可编程逻辑向最新 ASIC 和 ASSP 应用和市场扩展的主要制约因素。赛灵思致力于通过 其28nm 架构降低整体功耗，并且可在降低整体功耗的同时还为高端系统带来更实用的性能。赛灵思通过降低功耗可将 FPGA 系列产品的 DSP 性能提高至 2.37TMAC，将容量提升至 200 万个逻辑单元，而且每个单元的运行速度高达 600MHz，并支持 1.9Tbps 的高速连接性。由于相对于前代赛灵思 FPGA 而言，相同实施方案的总功耗降低了 50%，而且比同类竞争 28nm FPGA的功耗降低了 30%，因此设计人员不必再为性能和功耗的平衡取舍而头疼。

13. 赛灵思为何转向多个产品系列，而不是仅限于 Virtex 和 Spartan 系列？
赛灵思通过转向采用统一架构的多个系列，满足从低成本到超高端 FPGA 的不同需求，这样就把可编程技术扩展到日益多样化的设计人员群体，并加速面向新型应用与新型市场的设计平台的推出。赛灵思客户能轻松地向上或向下扩展基于 FPGA 的应用，从而降低成本和功耗，或提升性能和容量，以便满足此前只能使用ASSP或ASIC的多种不同系统的可编程解决方案实施需求。此外，赛灵思客户和合作伙伴还能跨赛灵思 28nm 产品继续利用其设计／IP投资，从而降低开发和部署成本。

14.  7 系列 FPGA 产品如何支持赛灵思的目标设计平台战略？
28nm FPGA 系列为新一代赛灵思目标设计平台提供了芯片基础，可进一步加速创新，降低系统开发成本，从而满足对更低功耗、更高带宽以及更高性能的巨大需求。赛灵思目标设计平台将 FPGA 器件技术与可提高效率和生产率的增强型设计环境相结合，而且结合了开放式标准 AMBA4/AXI4 互连技术，提供支持即插即用设计的IP，以及可扩展开发套件和电路板，能立即开展实施。此外，还提供了针对具体市场的不断演进的目标参考设计套件。如欲了解有关赛灵思目标设计平台的更多详情，敬请访问：http://www.xilinx.com/cn/publications/prod_mktg/Targeted_Design_Platform_Product_Brochure.pdf

15. 赛灵思会不会继续发展 Spartan-6 和 Virtex-6 FPGA 系列？
赛灵思将继续制造并支持目前已经进入量产的 Spartan-6 和 Virtex-6 FPGA 产品。

16. 前代设计能否移植到最新的 FPGA 系列上？