fpga技術(shù)發(fā)展探究-資料下載頁(yè)
2025-06-25 06:44本頁(yè)面
【正文】 例如在前面所提到的Xilinx公司的SpantanTM系列的FPGA、Altera公司的APEX 20KE器件、ACEX系列以及Actel公司的SX系列產(chǎn)品都是向高密度、低壓、低功耗發(fā)展的典范。不僅如此，更有新型的公司以其特色的技術(shù)加入低壓、低功耗芯片的競(jìng)爭(zhēng)。典型的如Philips Semiconductors推出的 CoolRunner 960，是一種具有960個(gè)宏單元的CPLD，無(wú)論在何種應(yīng)用中，都能提供標(biāo)準(zhǔn)的6ns傳輸延遲、工作于3v的電壓下。該器件低功耗的關(guān)鍵是采用了Zer o Power互連陣列，它用一個(gè)由外部邏輯實(shí)現(xiàn)的CMOS門(mén)，代替了其它CPLD常用的對(duì)電流敏感的運(yùn)放。這樣當(dāng)其它的相等規(guī)模的CPLD需要消耗250mA的靜電流時(shí)，CoolRunner 960的耗電不到100mA。 ⑶ IP庫(kù)的發(fā)展及其作用。為了更好的滿足設(shè)計(jì)人員的需要，擴(kuò)大市場(chǎng)，各大現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件的廠商都在不斷的擴(kuò)充其知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）核心庫(kù)。這些核心庫(kù)都是預(yù)定義的、經(jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證的、優(yōu)化的、可保證正確的功能。設(shè)計(jì)人員可以利用這些現(xiàn)成的IP庫(kù)資源，高效準(zhǔn)確的完成復(fù)雜片上的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。典型的IP核心庫(kù)有Xilinx公司提供的 LogiCORE和AllianceCORE。 (4)FPGA動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)意義深遠(yuǎn)。隨著數(shù)字邏輯系統(tǒng)功能復(fù)雜化的需求，單片系統(tǒng)的芯片正朝著超大規(guī)模、高密度的方向發(fā)展。與此同時(shí)，人們卻發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，即一個(gè)超大規(guī)模的數(shù)字時(shí)序系統(tǒng)芯片，在其工作時(shí)，從時(shí)間軸上來(lái)看，并不是每一瞬間系統(tǒng)的各個(gè)部分都在工作，而系統(tǒng)是各個(gè)局部模塊功能在時(shí)間鏈上的總成。同時(shí)，人們還發(fā)現(xiàn)，基于 SRAM編程的FPGA可以在外部邏輯的控制下，通過(guò)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中不同的目標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重新下載，來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片邏輯功能的改變。正是基于這個(gè)稱(chēng)之為靜態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)的技術(shù)，有人設(shè)想，能不能利用芯片的這種分時(shí)復(fù)用特性，用較小規(guī)模的FPGA芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的數(shù)字時(shí)序系統(tǒng)。在研究過(guò)程中，有人嘗試了這種設(shè)想，發(fā)現(xiàn)常規(guī)的SRAM的FPGA只能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)。這是因?yàn)樵撔酒δ艿闹匦屡渲么蠹s需要數(shù)毫秒到數(shù)十毫秒量級(jí)的時(shí)間；而在重新配置數(shù)據(jù)的過(guò)程中，舊的邏輯功能失去，新的邏輯功能尚未建立，電路邏輯在時(shí)間軸上斷裂，系統(tǒng)功能無(wú)法動(dòng)態(tài)連接。但是，要實(shí)現(xiàn)高速的動(dòng)態(tài)重構(gòu)，要求芯片功能的重新配置時(shí)間縮短到納秒量級(jí)，這就需要對(duì)FPGA的結(jié)構(gòu)進(jìn)行革新?？梢灶A(yù)見(jiàn)，一旦實(shí)現(xiàn)了FPGA的動(dòng)態(tài)重構(gòu)，則將引發(fā)數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的思想的巨大轉(zhuǎn)變。 六． 結(jié)語(yǔ)。 綜上所述，我們可以看到在新世紀(jì)，以FPGA為代表的數(shù)字系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)集成技術(shù)正朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。⒈隨著便攜式設(shè)備需求的增長(zhǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可編程器件的低壓、低功耗的要求日益迫切。⒉芯片向大規(guī)模系統(tǒng)芯片挺進(jìn)，力求在大規(guī)模應(yīng)用中取代ASIC。⒊為增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，各大廠商都在積極推廣其知識(shí)產(chǎn)權(quán)IP庫(kù)。⒋動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，將帶來(lái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)變。 8 / 8
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