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【转】FPGA三国志-第一篇1-2

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Xilinx FPGA 的架构。

Xilinx 的成功,激励了Altera 的新产品的推出。同时也有了革命性的突破。世界就是这么奇怪。中国古语。塞翁失马,焉知非福。实际上,如下所言,这款产品因该8282,具有282 个逻辑单元的。但是在中国基本上只是在1995 年有个别公司使用。

1992 FLEX 8000 FPGAAltera 的第一款现场可编程门阵列(FPGA)。

我本人经历我们开始在1997 年开始大规模推广Flex10K, 同年5 月,位于西安的邮电部4 所,是第一个采用EPF10K50 的用户,当时电子杂志的广告,也有表明,Altera 最先推出最大的FPGA.

1996 FLEX 10K® FPGA 带有集成锁相环(PLL)的FPGA,1995 FLEX 10K® FPGA 带有嵌入式模块RAM 的FPGA。

实际上,这个时间就是Lattice 噩梦的开始,由于设计规模的迅速攀升,规模已经是决定一个产品的关键因素。但是Lattice 一直没有代表作。市场份额已经开始逐步被Xilinx,Altera 蚕食。Altera 的结构到底是什么革新呢?

Altera FPGA 粗颗粒结构,嵌入式存储器,长联线结构.

Flex10K,他的推出,已经表明,altera 的思维已经非常清晰,大规模的fpga 将会是将来的王道!而且,高速的嵌入式块RAM 是一个开创新的思维。当时,Xilinx 凭借分布式RAM 以及内置三态的结构,的确大有横扫千军的架势。但是Flex10K 的出现,有效提升了Altera 的FPGA 产品 的竞争力。在RAM 需求应用不断上升的市场中。Altera 迎来了市场的春天。

1. 采用多选一,或者一对多的MUX 结构,Altera 推出应用指南。直到用户有效利用这种方式,实现了三态门的功能。

2. ESB 的memory 结构,是构建FIFO, DPRAM,大型查找表,都非常方便。

3. 布线资源相对来说,以长联线资源为主。编译速度快。

Xilinx 的分布式RAM 尽管很灵活,但是随着RAM 容量的增加,访问的速度也是递减。同时也要消耗大量的逻辑资源。这个时候,应该说Xilinx 和Altera 的产品已经是势均力敌。因为中国是新兴的市场。这一点表现得很明显.

规模制胜的产物


世界是运动的,粗颗粒,也是好结构!

这里又回到了我们的主题,产品的内在结构。先说细颗粒结构。当时,Xilinx 的3000 是以CLB 为基本机构。

实际上,这个输入的个数是很有讲究的。当时,也有一种激烈的争论,就是5 输入的好,还是4 输入的好。在实际应用中,应该说,最小的逻辑单元是这样的规模是合理的。但是要注意一点。Xilinx 和Lattice后面推出的fpga 一样,两个寄存器是具有同一个时钟输入的。

粗颗粒结构,Altera 还是依托自己以前在PLD 的经验的积累,他的fpga 有很多他的pld 产品的血统。

世界是基于以权制利的。因为这个时候如果已经有了Wintel 的名字一样。 数字电路以及CPU 的发展,都和8 以及8 的倍数有关系。因此。这种大颗粒的结构确保:

1. 8 个逻辑单元LE 为一组LAB。

2. 每个LAB 内部有独立的布线资源。确保可以实现8bit adder, shift reg, 8bit counter.

3. ESB,实现了存储器的资源和速度同时提高的可能。

4. 布局布线算法比细颗粒机构的算法简单。

5. 采用了非对称的结构,实现速度需求和控制需求的折衷。

Cyclone,Stratix,Vertex

Cyclone 的出现和FPGA 的市场定位和产品定位好的技术是需要,但是有效的市场定位和销售策略也要跟上。在2002 年左右,为了更好服务各种不同市场的需要。而且当时的DSP 市场仍然不太明朗,有的观望,也有大力投入。而且也有两种不同的策略。一种是同一个器件平台,但是不同的应用区隔,例如Vertex 和Spartan,有一段时间,他们可能是同一个产品平台,只是Spartan 的东西就是Vertex 屏蔽了一部分高级的性能,对于不使用的地方,也不需要检测,同时依靠同一个平台来维持成本优势。

另外一种,就是Altera 的策略,完全依赖客人市场的需要,简化不需要的特性,推出简化的结构,面向主要的逻辑集成和LVDS 信号链集成。推出Cyclone,市场反响非常强力,是Altera 有史以来,市场响应最快的产品。

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