Ինտեգրված միացում IC Chip էլեկտրոնային բաղադրիչ XC5VLX110-1FFG1153C FPGA Virtex-5
Ապրանքի հատկանիշներ
| ՏԻՊ | ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ | ԸՆՏՐԵԼ |
| Կարգավիճակ | Ինտեգրված սխեմաներ (IC) |
|
| Մֆր | դրամ Xilinx |
|
| Սերիա | Virtex®-5 LX |
|
| Փաթեթ | Սկուտեղ |
|
| Ապրանքի կարգավիճակը | Ակտիվ |
|
| LAB-ների/CLB-ների քանակը | 8640 թ |
|
| Տրամաբանական տարրերի/բջիջների քանակը | 110592 |
|
| Ընդհանուր RAM բիթ | 4718592 |
|
| I/O-ի քանակը | 800 թ |
|
| Լարման - Մատակարարում | 0.95V ~ 1.05V |
|
| Մոնտաժման տեսակը | Մակերեւութային լեռ |
|
| Գործառնական ջերմաստիճան | 0°C ~ 85°C (TJ) |
|
| Փաթեթ / պատյան | 1153-BBGA, FCBGA |
|
| Մատակարարի սարքի փաթեթ | 1153-FCBGA (35×35) |
|
| Հիմնական արտադրանքի համարը | XC5VLX110 |
|
Հաղորդել արտադրանքի տեղեկատվության սխալի մասին
Դիտել նման
Փաստաթղթեր և լրատվամիջոցներ
| ՌԵՍՈՒՐՍԻ ՏԵՍԱԿԸ | ՀՂՈՒՄ |
| Տվյալների թերթիկներ | Virtex-5 ընտանիքի ակնարկ |
| Բնապահպանական տեղեկատվություն | Xiliinx RoHS Cert |
| PCN-ի դիզայն/հստակեցում | Անվճար ծանուցում 31/հոկտ./2016թ |
| EDA մոդելներ | XC5VLX110-1FFG1153C Ultra գրադարանավարի կողմից |
Բնապահպանական և արտահանման դասակարգումներ
| ՀԱՏՈՒԿ | ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ |
| RoHS կարգավիճակը | ROHS3-ի համապատասխան |
| Խոնավության զգայունության մակարդակ (MSL) | 4 (72 ժամ) |
| REACH կարգավիճակը | ՀԱՍՆԵԼ Չազդված |
| ECCN | 3A001A7A |
| HTSUS | 8542.39.0001 |
Դաշտային ծրագրավորվող դարպասների զանգված
Ադաշտային ծրագրավորվող դարպասների զանգված(FPGA) էինտեգրված միացումնախագծված է պատվիրատուի կամ դիզայների կողմից արտադրությունից հետո կազմաձևվելու համար. հետևաբար՝ տերմինըդաշտային ծրագրավորվող.FPGA-ի կոնֆիգուրացիան սովորաբար նշվում է օգտագործելով aապարատային նկարագրության լեզուն(HDL), որը նման է անկիրառական ինտեգրալ միացում(ASIC):Շղթայի դիագրամներնախկինում օգտագործվում էին կոնֆիգուրացիան հստակեցնելու համար, բայց դա ավելի ու ավելի հազվադեպ է տեղի ունենում՝ կապված դրա հայտնվելու հետէլեկտրոնային դիզայնի ավտոմատացումգործիքներ.
FPGA-ները պարունակում են զանգվածծրագրավորվող տրամաբանական բլոկներև վերակազմավորվող փոխկապակցման հիերարխիա, որը թույլ է տալիս բլոկներին միացնել լարերը:Տրամաբանական բլոկները կարող են կազմաձևվել բարդ կատարման համարհամակցված գործառույթներ, կամ վարվել այնքան պարզտրամաբանական դարպասներնմանԵՎևXOR.FPGA-ների մեծ մասում տրամաբանական բլոկները նույնպես ներառում ենհիշողության տարրեր, որը կարող է պարզ լինելհողաթափկամ հիշողության ավելի ամբողջական բլոկներ:[1]Շատ FPGA-ներ կարող են վերածրագրավորվել՝ տարբեր իրականացնելու համարտրամաբանական գործառույթներ, թույլ տալով ճկունվերակազմավորվող հաշվարկինչպես կատարվել էհամակարգչային ծրագրեր.
FPGA-ները ուշագրավ դեր ունեններկառուցված համակարգզարգացումը՝ կապված նրանց ունակության հետ՝ սկսելու համակարգային ծրագրային ապահովման մշակումը սարքաշարի հետ միաժամանակ, հնարավորություն տալ համակարգի աշխատանքի սիմուլյացիաներ մշակման շատ վաղ փուլում և թույլ տալ համակարգի տարբեր փորձարկումներ և դիզայնի կրկնություններ՝ նախքան համակարգի ճարտարապետությունը վերջնական տեսքի բերելը:[2]
Պատմություն[խմբագրել]
FPGA արդյունաբերությունը բողբոջեցծրագրավորվող միայն կարդալու հիշողություն(PROM) ևծրագրավորվող տրամաբանական սարքեր(PLDs):PROM-ները և PLD-ները երկուսն էլ ունեին խմբաքանակով ծրագրավորվելու հնարավորություն՝ գործարանում կամ դաշտում (դաշտային ծրագրավորվող):[3]
Ալտերահիմնադրվել է 1983 թվականին և 1984 թվականին մատակարարել է արդյունաբերության առաջին վերածրագրավորվող տրամաբանական սարքը՝ EP300, որը փաթեթում պարունակում էր քվարցային պատուհան, որը թույլ էր տալիս օգտատերերին ուլտրամանուշակագույն լամպով շողալ ուլտրամանուշակագույն լամպի վրա՝ ջնջելու համար:EPROMբջիջներ, որոնք պահում էին սարքի կոնֆիգուրացիան:[4]
Xilinxարտադրվել է առաջին առևտրային առումով կենսունակ դաշտային ծրագրավորվողըդարպասների զանգված1985 թվականին[3]- XC2064:[5]XC2064-ն ուներ ծրագրավորվող դարպասներ և ծրագրավորվող փոխկապակցումներ դարպասների միջև՝ նոր տեխնոլոգիայի և շուկայի սկիզբ:[6]XC2064-ն ուներ 64 կարգավորելի տրամաբանական բլոկ (CLB), երկու երեք մուտքովորոնման աղյուսակներ(LUTs):[7]
1987 թԾովային մակերեսային պատերազմի կենտրոնֆինանսավորել է Սթիվ Կասսելմանի առաջարկած փորձը՝ մշակելու համակարգիչ, որը կներդնի 600,000 վերածրագրավորվող դարպասներ:Կասելմանը հաջողակ էր, և համակարգի հետ կապված արտոնագիր տրվեց 1992 թվականին։[3]
Altera-ն և Xilinx-ը շարունակեցին անառարկելի և արագ աճեցին 1985-ից մինչև 1990-ականների կեսերը, երբ մրցակիցները բողբոջեցին՝ քայքայելով իրենց շուկայական մասնաբաժնի զգալի մասը:Մինչև 1993 թվականը, Actel-ը (այժմՄիկրոսեմի) սպասարկում էր շուկայի մոտ 18 տոկոսը։[6]
1990-ականները FPGA-ների արագ աճի ժամանակաշրջան էին, ինչպես միացումների բարդության, այնպես էլ արտադրության ծավալների առումով:1990-ականների սկզբին FPGA-ները հիմնականում օգտագործվում էինհեռահաղորդակցությունևցանցային կապ.Տասնամյակի վերջում FPGA-ները հայտնվեցին սպառողական, ավտոմոբիլային և արդյունաբերական ծրագրերում:[8]
2013 թվականին Altera-ն (31 տոկոս), Actel-ը (10 տոկոս) և Xilinx-ը (36 տոկոս) միասին կազմում էին FPGA-ի շուկայի մոտավորապես 77 տոկոսը:[9]
Microsoft-ի նման ընկերությունները սկսել են օգտագործել FPGA-ները՝ արագացնելու բարձր կատարողականությամբ, հաշվողական ինտենսիվ համակարգերը (օրինակ՝տվյալների կենտրոններորոնք գործում են իրենցBing որոնման համակարգ), շնորհիվկատարումը մեկ վտառավելություն FPGA-ները մատուցում են:[10]Microsoft-ը սկսեց օգտագործել FPGA-ները՝արագացնելBing-ը 2014-ին և 2018-ին սկսեց FPGA-ների տեղակայումը տվյալների կենտրոնների այլ բեռների վրա իրենց համար:Լազուր ամպային հաշվարկհարթակ.[11]
Հետևյալ ժամանակացույցերը ցույց են տալիս առաջընթացը FPGA-ի նախագծման տարբեր ասպեկտներում.
Դարպասներ
- 1987. 9000 դարպասներ, Xilinx[6]
- 1992թ.՝ 600,000, ռազմածովային մակերևութային պատերազմի վարչություն[3]
- 2000-ականների սկիզբ՝ միլիոններ[8]
- 2013. 50 միլիոն, Xilinx[12]
Շուկայի չափը
- 1985. Առաջին գովազդային FPGA՝ Xilinx XC2064[5][6]
- 1987թ.՝ 14 միլիոն դոլար[6]
- գ.1993. > 385 միլիոն դոլար[6][ձախողված ստուգում]
- 2005թ.՝ 1,9 միլիարդ դոլար[13]
- 2010 թվականի գնահատականները՝ 2,75 միլիարդ դոլար[13]
- 2013թ.՝ 5,4 միլիարդ դոլար[14]
- 2020 թվականի գնահատականը՝ 9,8 միլիարդ դոլար[14]
Դիզայնը սկսվում է
Ադիզայնի սկիզբնոր հարմարեցված ձևավորում է FPGA-ում ներդրման համար:
Դիզայն[խմբագրել]
Ժամանակակից FPGA-ները մեծ ռեսուրսներ ունենտրամաբանական դարպասներև RAM բլոկներ՝ բարդ թվային հաշվարկներ իրականացնելու համար:Քանի որ FPGA-ի նախագծերը օգտագործում են շատ արագ I/O արագություններ և երկկողմանի տվյալներավտոբուսներ, մարտահրավեր է դառնում վավեր տվյալների ճիշտ ժամանակի ստուգումը տեղադրման և պահման ժամանակի ընթացքում:
Հատակի պլանավորումհնարավորություն է տալիս ռեսուրսների բաշխումը FPGA-ներում՝ բավարարելու այս ժամանակային սահմանափակումները:FPGA-ները կարող են օգտագործվել ցանկացած տրամաբանական ֆունկցիա իրականացնելու համար, որը aASICկարող է կատարել:Առաքումից հետո ֆունկցիոնալությունը թարմացնելու ունակություն,մասնակի վերակազմավորումդիզայնի մի մասը[17]և ցածր, ոչ կրկնվող ինժեներական ծախսերը՝ համեմատած ASIC դիզայնի հետ (չնայած ընդհանուր միավորի ավելի բարձր արժեքին), առավելություններ են տալիս բազմաթիվ ծրագրերի համար:[1]
Որոշ FPGA-ներ, բացի թվային գործառույթներից, ունեն անալոգային առանձնահատկություններ:Ամենատարածված անալոգային հատկությունը ծրագրավորվող էսպանության տոկոսադրույքըյուրաքանչյուր ելքային կապում, ինչը ճարտարագետին թույլ է տալիս ցածր դրույքաչափեր սահմանել թեթև բեռնված կապումներով, որոնք այլ կերպ կգործենմատանիկամզույգանընդունելի է, և ավելի բարձր դրույքաչափեր սահմանել բարձր արագությամբ ալիքների խիստ բեռնված կապումներով, որոնք հակառակ դեպքում չափազանց դանդաղ կաշխատեն:[18][19]Նաև տարածված են քվարց-բյուրեղյա տատանիչներ, չիպի վրա դիմադրության-հզորության տատանումներ ևփուլային կողպված օղակներներկառուցվածովլարման կառավարվող oscilatorsօգտագործվում է ժամացույցի ստեղծման և կառավարման, ինչպես նաև արագ սերիալիզատոր-դեսերիալիզատորի (SERDES) փոխանցման ժամացույցների և ստացողի ժամացույցի վերականգնման համար:Բավականին տարածված են դիֆերենցիալներըհամեմատողներմիացման համար նախատեսված մուտքային կապումդիֆերենցիալ ազդանշանալիքներ.Մի քանի "խառը ազդանշանFPGA-ներն ունեն ինտեգրված ծայրամասայինանալոգային թվային փոխարկիչներ(ADCs) ևթվային-անալոգային փոխարկիչներ(DAC-ներ) անալոգային ազդանշանի կոնդիցիոներների բլոկներով, որոնք թույլ են տալիս նրանց գործել որպես ահամակարգ-չիպի վրա(SoC):[20]Նման սարքերը լղոզում են FPGA-ի միջև սահմանը, որն իր ներքին ծրագրավորվող փոխկապակցման գործվածքի վրա կրում է թվային և զրոներ, ևդաշտային ծրագրավորվող անալոգային զանգված(FPAA), որն իր ներքին ծրագրավորվող փոխկապակցման գործվածքի վրա կրում է անալոգային արժեքներ:
