FPGA Intel® Cyclone® 10 GX
La FPGA Intel® Cyclone® 10 GX es el primer dispositivo de bajo costo, creado en un proceso de 20 nm de alto desempeño, que ofrece una ventaja de desempeño para aplicaciones sensibles a los costos.
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FPGA Intel® Cyclone® 10 GX
Arquitectura
FPGA Intel® Cyclone® 10 GX ha adoptado una estructura de E/S de columna con transceptores de 12,5 Gbps en el lado izquierdo de la matriz. Los GPIO en columnas verticales están en bancos de 48 E/S, cada uno con un controlador de memoria de alta eficiencia y un bucle de bloqueo de fase (PLL) de E/S. Cada banco GPIO también admite pares LVDS, y cada par tiene búferes de entrada y salida diferenciales que permiten a los usuarios configurar la dirección LVDS para cada par a 1,4 Gbps.
Bloques DSP
Los dispositivos Intel® Cyclone® 10 GX están mejorados con operadores de punto flotante reforzados en el bloque de procesamiento de señal digital (DSP) del dispositivo. El bloque DSP de precisión variable FPGA Intel® Cyclone® 10 GX presenta un nuevo modo de punto flotante que ofrece un desempeño de punto flotante innovador.
Con los tres modos disponibles para los bloques DSP del dispositivo Intel® Cyclone® 10 GX: punto fijo de precisión estándar (multiplicadores de punto fijo de 18 bits), punto fijo de alta precisión (multiplicadores de punto fijo de 27 bits) y precisión simple de punto flotante, los diseñadores pueden implementar una variedad de algoritmos que requieren punto fijo hasta operaciones de punto flotante compatibles con IEEE 754 de doble precisión. El procesamiento de punto flotante reforzado ofrece a los diseñadores la capacidad de implementar algoritmos en punto flotante con un desempeño y una eficiencia energética similares a los de punto fijo. Esto se puede lograr sin comprometer la energía, área o densidad y sin perder características o funcionalidad de punto fijo.
Interfaces de memoria externa
Los dispositivos Intel® Cyclone® 10 GX proporcionan una arquitectura eficiente que permite interfaces de memoria DDR3 de hasta 72 bits de ancho a hasta 1866 Mbps. Esto es para admitir un alto nivel de ancho de banda del sistema dentro de la pequeña estructura modular del banco de E/S. Las E/S están diseñadas para brindar soporte de alto desempeño para los estándares de memoria externa existentes y emergentes.
En comparación con la generación anterior de FPGA Cyclone®, la nueva arquitectura y solución brindan las siguientes ventajas:
- Temporización de cierre previo en el controlador y del controlador al PHY
- Ubicación de pines más fácil
Para obtener el máximo desempeño y flexibilidad, la arquitectura ofrece un controlador de memoria duro y PHY duro para las interfaces clave.
- La solución ofrece interfaces de memoria externa completamente reforzadas para varios protocolos
- Los dispositivos cuentan con columnas de E/S que se combinan dentro de la estructura lógica central en lugar de bancos de E/S en la periferia del dispositivo.
- Un solo bloque de procesador duro Nios® II calibra todas las interfaces de memoria en una columna de E/S
- Las columnas de E/S se componen de grupos de módulos de E/S denominados bancos de E/S
- Cada banco de E/S contiene un PLL entero dedicado (IO_PLL), un controlador de memoria dura y un bucle bloqueado por retraso
- El árbol de reloj PHY es más corto en comparación con los dispositivos Cyclone® de la generación anterior y solo abarca un banco de E/S
Mitigación de Single Event Upset (SEU)
Los single-event upsets (SEU) son cambios raros e involuntarios en el estado de los elementos de la memoria interna causados por los efectos de la radiación cósmica. El cambio de estado da como resultado un error leve y no hay daños permanentes en el dispositivo.
Los FPGA Intel® Cyclone® 10 GX garantizan una alta confiabilidad y capacidades específicas de mitigación de SEU.
- Detección avanzada de SEU (ASD) y corrección
- Detección de errores mediante limpieza de comprobación de redundancia cíclica (CRC) con corrección automática
- Procesamiento de sensibilidad
- Etiquetado de jerarquía
- Inserción de errores
- Úselo para caracterizar, probar y mejorar sus diseños
Transceptores (12,5 Gbps)
Los dispositivos Intel® Cyclone® 10 GX ofrecen hasta 12 canales transceptores de baja latencia con técnicas integradas avanzadas de acondicionamiento de señales analógicas de alta velocidad y recuperación de datos de reloj para aplicaciones de chip a chip.
El dispositivo Intel® Cyclone® 10 GX ofrece una frecuencia máxima de 12,5 Gbps por E/S de transceptor para comunicaciones de chip a chip. El dispositivo Intel® Cyclone® 10 GX también permite protocolos de mayor velocidad, como GigE Vision, USB 3.1, CoaXPress, Camera Link, DisplayPort 1.3 y HDMI en una solución de bajo costo. Los dispositivos Intel® Cyclone® 10 GX también admiten la conducción de backplane a velocidades de datos de hasta 6,6 Gbps.
Un conjunto de columnas de bancos de E/S de transceptor en la periferia del lado izquierdo del dispositivo, cada banco contiene seis canales de transceptor. Los dispositivos Intel® Cyclone® 10 GX también incluyen un bloque PCI Express* Gen2 Hard IP para aplicaciones, como la conexión a un procesador Intel® externo.
Procesador Nios® II
El procesador Nios® II, que es el procesador libre de regalías más versátil del mundo según Gartner Research, es el procesador soft más ampliamente utilizado en la industria de las FPGA. El procesador Nios® II ofrece una flexibilidad sin precedentes para sus necesidades de procesamiento de aplicaciones sensibles a los costos, en tiempo real, críticas para la seguridad (DO-254) y optimizadas para ASIC.
La familia de procesadores Nios® II consta de dos núcleos configurables de arquitectura Harvard de 32 bits:
- Rápido (núcleo /f): canalización de seis etapas optimizada para el máximo desempeño, unidad de administración de memoria (MMU) o unidad de protección de memoria (MPU) opcional
- Economía (núcleo /e): optimizado para el tamaño más pequeño y disponible sin costo (no se requiere licencia)
¿Necesita aumentar el desempeño? No hay ningún problema. La aceleración de hardware es tan fácil como usar la lógica programable de un FPGA para descargar y acelerar tareas que normalmente se implementan en un software de aplicación. Obtenga más información en la página web del procesador Nios® II.
Para obtener más información sobre las herramientas de desarrollo de software gratuitas, visite la página web de herramientas de diseño del procesador Nios® II.
Para obtener entrenamiento sobre el procesador Nios® II, visite la página web Intel® FPGA Technical Training.
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