Xilinx 7系列FPGA简介--选型参考

作者：watchman，来源： ZYNQ微信公众号

Xilinx-7系列FPGA

主要包括：Spartan®-7、Artix®-7、Kintex®-7、Virtex®-7。其性能、密度、价格也随着系列的不同而提升。和前几代FPGA产品不同的是，7系列FPGA采用的是统一的28nm设计架构，客户在不同子系列的使用方式上是统一的，消除了不同子系列切换使用带来的不便。当然Kintex®-7、Virtex®-7两个系列后续还有20nm和16nm设计架构。

分类介绍

1. Spartan®-7系列

Spartan7系列，在xilinx-7系列中，其价格是最低的、实际功耗是最低的、拥有最小的封装尺寸，当然其设计难度是最低的，在一些低端应用场景中中极为合适。

● 速度比 45nm 器件系列快 30%;

● 达到 1.25Gb/s LVDS;

● 高度灵活的软内存控制器支持每秒 25.6Gb 的峰值 DDR3-800 内存带宽;

● 用于集成离散模拟及监控电路的 XADC 与 SYSMON;

● 针对系统 I/O 扩展进行了成本优化;

2. Artix®-7系列

Artix7系列，在xilinx-7系列中，相比较于Spartan7系列增加了DSP功能和串行收发器，当然其逻辑容量也更大，在一些逻辑稍微复杂一些的中低端应用比较广泛。

● 以低功耗、低成本为特色，它比Spartan-6速度快30%，功耗低一半，价格降低35%；

● 利用基于Virtex系列架构的FPGA能够满足成本敏感型、大批量市场的性能要求；

● 利用内置式 Gen1x4 PCI Express® 技术实现3.75Gpbs 串行连接功能；

● 丝焊芯片级BGA封装，实现了小型化和低成本；

● 能满足电池供电的便携式超声波设备的低功耗高性能需求；

● 能满足商用数码相机镜头控制的小型、低功耗要求；

● 能满足军用航空电子和通信设备严格的 SWAP-C(大小、重量、功耗和成本)要求；

● 尺寸、重量和功耗特性都特别符合手持式应用的要求，如便携式超声波、数字照相机控制和软件定义无线电；

3. Kintex®-7系列

● 标榜业界最高系统性能和容量，密度达到200万个逻辑单元，比所有以前和现有的FPGA高出2.5倍;

● 与Virtex-6相比，Virtex-7的系统性能番了一倍，功耗降低一半，速度提升了30%，是7系列中最高端的子系列;

● 可提供诸如大批量 10G 光学有线通信设备等各种应用所需的高性能 10.3Gbps 或低成本优化的 6.5Gbps 串行连接性、存储器和逻辑性能;

● 实现了信号处理性能、功耗和成本的最佳平衡，能支持长期演进 (LTE) 无线网络部署，满足新一代高清 3D 平板显示器严格的功耗和成本要求;

● 提供新一代广播视频点播系统所需的性能和带宽;

● 10.3125Gbps 串行连接功能和内置式 Gen2x8 PCI Express 技术;

● 丰富的块存储器和 DSP 资源，是无线 LTE 基础设施设备、LED 背光和 3D 数字视频显示器、医学成像与航空电子成像系统的理想之选;

4. Virtex®-7系列

Virtex7系列，在xilinx-7系列中，是顶尖的存在，可以说是顶配型号，高端应用中王者，如果在低端应用中使用，那么必定是大材小用！

● 树立了全新的业界性能基准;

● 与Virtex-6 器件相比，系统性能提高一倍，功耗降低一半，信号处理能力提升 1.8 倍，I/O 带宽提升 1.6 倍，存储器带宽提升 2 倍;

● 是业界密度最高的 FPGA，多达2百万个逻辑单元实现了突破性容量;

● 采用 EasyPath-7 器件，无需任何设计转换就能确保将成本降低 35%;

● 支持 400G 桥接和交换结构有线通信系统，是全球有线基础设施的核心;

● 支持高级雷达系统和高性能计算机系统，能够满足单芯片 TeraMACC 信号处理能力的要求以及新一代测试测量设备的逻辑密度、性能和 I/O 带宽要求;

● 实现新一代 100GE 线卡、300G 桥、兆兆位级交换机结构、100G OTN 波长转换器、雷达和 ASIC 仿真。

对比介绍

1. Xilinx-7系列FPGA的DSP资源柱状图

2. Xilinx-7系列FPGA的Block RAM资源柱状图

3. Xilinx-7系列FPGA的高速串行收发器资源柱状图

4. Xilinx-7系列FPGA的I/O资源柱状图

命名规则