以下为Altera® Stratix™ GX器件常见问题。
Stratix GX器件系列是什么器件?
Stratix GX器件系列是Altera第二代基于收发器的FPGA系列,为需要高达3.125Gbps数据率的应用提供了一条低风险的实现方式。Stratix GX器件系列采用了Altera高性能的Stratix体系,支持集成高带宽可编程芯片系统(SOPC)应用,过去这些应用需使用专用的分立收发器器件。
为什么Stratix GX器件系列有着重要意义?
Stratix GX器件系列代表了尚有其它主要功能集成到Altera可编程SOPC方案中。现在,对所有设计环节高速度的需求推动着一些企业的发展。客户使用Stratix GX能够得到一个完整的系统设计平台。除了硅片集成的3.125Gbps收发器技术和高性能Stratix器件架构,Altera还提供了强大的Quartus® II设计软件,硬核和软核IP和所有外设,支持高速系统启动和运行所需的基本设备。
Stratix GX器件系列满足哪些应用?
Stratix GX器件系列广泛用于各种应用中,包括海量存储系统、高端消费电子和高速通信。Stratix GX器件具有多达20个通道,每个通道工作速率高达3.125Gbps,是处理包括交换网和I/O协议桥接等高带宽应用的最佳方案。
Stratix GX系列通过什么方式降低风险?
数千兆位收发器的板级设计是一项复杂和富有挑战性的工作,和所涉及的收发器技术无关。控制信号的完整性和确保成功的实现需要密切关注技术细节,使用必要的设计工具,并确信硅片能按要求工作。
Altera推出Stratix GX器件,不仅提供了健全的按规范工作的硅片,还包括软件工具、IP、支持体系、文档、板级设计指南、产品互操作测试和开发工具,确保设计者拥有开发可工作收发器系统所需的所有工具。Altera利用从Mercury收发器产品系列中获得的经验以及多年来前几代产品高速数字设计的经验,并密切关注数千兆位系统设计者最常面临的技术细节,设计了Stratix GX器件。
此外,FPGA固有的灵活性让设计者能够在短时间内完成全部的设计反复。这意味着它们能快速地完成最后一刻的修改――从接口协议规范的改变到添加新的功能等任何修改,而不会对产品发布造成明显的影响。
Stratix GX器件和Stratix器件有什么不同?
Stratix器件架构比前几代架构性能有了巨大的提高,具有无可匹敌的逻辑和存储容量。而Stratix GX器件就是在这个架构上设计构建的。Stratix GX器件具有和Stratix器件所有相同的创新性特性,包括TriMatrix™存储器、数字信号处理(DSP)块、Terminator™技术和专用外部存储器接口电路。Stratix GX器件有两个主要的新特性和Stratix器件不同:
- 千兆位收发器功能块
- 动态相位调整(DPA)块
有关Stratix和Stratix GX器件差别的详细情况,请浏览www.altera.com/products/devices/stratixgx/features/sgx-stratixgx_stratix.html.
什么是千兆位收发器功能块?
Stratix GX千兆位收发器功能块是嵌入式收发器功能块,它具有四个全双工通道,使用时钟数据恢复(CDR),传输速率高达3.125Gbps。每个通道具有实现数据恢复/传送、串行/解串、解码/编码和同步处理等不同阶段的专用电路。同可编程逻辑结构的无缝接口确保了可靠的数据传输、最大数据吞吐量和简化的时序分析。
什么是动态相位调整?
Stratix GX器件中的动态相位调整(DPA)功能就是反复不断地比较每个通道的输入数据和输入时钟。DPA对一些新兴的高速接口协议是必不可少的,它消除了由不匹配板子走线长度、抖动获取其它偏移效应引入的通道至通道和时钟至通道的时序冲突。
DPA为什么这么重要?
Altera认识到系统体系设计师在设计高速源同步数据传输应用中面临的问题,因而设计了带嵌入式DPA功能的Stratix GX器件,大大地简化了印刷电路板的设计。DPA消除了由偏移效应引发的信号问题。新兴的总线传输协议如SPI-4.2需要DPA,增加板级的可靠性容许Stratix GX带DPA的源同步信号可获得高达1Gbps的数据率。
硬DPA比软DPA有什么优势?
Stratix GX器件把DPA功能直接集成到源同步通道的嵌入式硅片中,为需要减小偏移和更高速率传输提供了经验证的可靠的解决方案。软核DPA实现不仅占用宝贵的逻辑资源,而且大量地占用器件的全局时钟和PLL,当温度和电压变化时很容易出现差错。Stratix GX硬核DPA实现避免了这些问题,确保了无差错的数据传送。
Stratix GX器件和ASSP器件有互操作性吗?
Stratix GX器件系列支持多种高速接口协议,能够通过背板或直接从芯片至芯片与ASSP互操作。这允许Stratix GX器件无缝地进入已有收发器ASSP的系统,有效地实现其它方面不兼容产品之间的桥接功能。
Stratix GX器件系列支持哪些高速接口?
Stratix GX器件支持许多新兴的接口协议。这包括需要CDR功能的接口如10Gbit以太网XAUI、千兆位以太网、InfiniBand和SONET/SDH,以及使用源同步信号技术的接口如SPI-4.2、HyperTransport和10Gbit以太网XSBI。
表1是Stratix GX器件支持的接口标准。
| 表1:Stratix支持的接口 | |||
|---|---|---|---|
| 接口 | 接口类型 | 时钟方案 | 数据速率 |
| SONET | 串行 | CDR | 2.488 Gbps |
| 10Gbit以太网XAUI (1) | 串行 | CDR | 3.125 Gbps |
| 千兆以太网 | 串行 | CDR | 1.25 Gbps |
| InfiniBand | 串行 | CDR | 2.5 Gbps |
| 串行RapidIO™ | 串行 | CDR | 1.25, 2.5, or 3.125 Gbps |
| 光纤通道 | 串行 | CDR | 1.0625 or 2.125 Gbps |
| PCI Express | 串行 | CDR | 2.5 Gbps |
| SMPTE 292M | 串行 | CDR | 1.485 Gbps |
| SPI-4 Phase 2 | 并行 | 源同步 | 1 Gbps |
| HyperTransport™ | 并行 | 源同步 | 800 Mbps |
| 并行RapidIO | 并行 | 源同步 | 1 Gbps |
| CSIX流 | 并行 | 源同步 | 1 Gbps |
| 10Gbit以太网XSBI(2) | 并行 | 源同步 | 844 Mbps |
注释:
(1) 10Gbit接入单元接口
(2) 10Gbit 16位接口
Stratix GX器件系列和Mercury™器件系列有什么关系?
Stratix GX器件系列在能力、性能和容量上对比Mercury器件系列具有重大的改进。Mercury作为第一代集成收发器技术的FPGA,支持高达1.25Gbps的数据速率。使用2.1版Quartus II设计软件,Mercury的设计能够重新调整或配置为同Stratix GX器件一起工作。Altera通过Mercury器件,在支持设计数千兆位应用客户方面获得了宝贵的经验。
Stratix GX器件系列有哪些产品?
Stratix GX器件系列包括七个产品,容量从10,570至41,250个逻辑单元。器件具有多达20个收发器通道。表2列出了Stratix GX器件概况。
| 表2:Stratix GX器件概况 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 器件 | 逻辑单元 | 千兆位收发器功能块 | 全双工收发器通道 | 全双工源同步通道 | 速度等级(1) | 封装 |
| EP1SGX10C | 10,570 | 1 | 4 | 22 | -5, -6, -7 (2) | 672-Pin FBGA (3) |
| EP1SGX10D | 10,570 | 2 | 8 | 22 | -5, -6, -7 | 672-Pin FBGA |
| EP1SGX25C | 25,660 | 1 | 4 | 39 | -5, -6, -7 | 672-Pin FBGA |
| EP1SGX25D | 25,660 | 2 | 8 | 39 | -5, -6, -7 | 672-Pin FBGA 1,020-Pin FBGA |
| EP1SGX25F | 25,660 | 4 | 16 | 39 | -5, -6, -7 | 1,020-Pin FBGA |
| EP1SGX40D | 41,250 | 2 | 8 | 45 | -5, -6, -7 | 1,020-Pin FBGA |
| EP1SGX40G | 41,250 | 5 | 20 | 45 | -5, -6, -7 | 1,020-Pin FBGA |
注释:
(1) -5代表最快速度等级
(2)-5 和 -6 器件支持3.125Gbps性能,-7 器件支持2.5Gbps性能
(3) FineLine BGA®封装
Stratix GX器件什么时候推出?
EP1SGX25F器件将在2003年第一季度面市。EP1SG40将随后在2003第二季度推出。所有器件将在2003年中全面上市。
Stratix GX器件系列采用什么工艺技术?
Stratix GX器件是Altera第四个采用TSMC先进的1.5V,0.13um全铜工艺技术的产品。从最早的APEX™ II EP2A70器件和此后整个Stratix和Cyclone™器件系列,Altera和TSMC都获得这个工艺尺寸上器件生产和制造的宝贵经验。
Stratix GX器件系的批量价格是多少?
2004年中期,EP1SGX10C器件50,000片的批量价格是99美元起。
Stratix GX器件系列定价和Stratix器件的比较?
Stratix GX器件的成品批量价格比同等逻辑和存储容量的Stratix器件略高。这个差别是意欲同分立收发器应用的成本相竞争,与此同时提供极大的集成优势。
什么软件支持Stratix GX器件系列?
2.1版Quartus II设计软件全面支持Stratix GX器件。2.1版Quartus II软件除了支持Stratix GX编译之外,还具有大量的新特性,包括先进的时序收敛功能、SignalTap® II逻辑分析仪和形式验证支持。
哪些IP适用Stratix GX器件系列?
现在所有适用Stratix器件的IP核都将适用于Stratix GX器件系列。
Altera和Altera Megafunction合作计划(AMPPSM)合作商提供使用千兆位收发器功能块和DPA实现I/O协议的新的IP核包括:
- 10Gbit以太网媒质接入控制器(MAC)
- 10Gbit以太网物理编码子层(PCS)
- 千兆位以太网MAC
- SONET成帧器
- 串行RapidIO
- 带DPA的并行RapidIO
- 带DPA的POS-PHY Level 4
基于收发器的IP核利用了每个千兆位收发器通道中的专用功能块,为复杂的数千兆位应用提供了易用的解决方案。在器件中一般可编程逻辑资源中还能实现其它功能和更高层的处理。
Stratix GX器件系列支持Nios®嵌入式处理器吗?
Stratix GX器件系列完全支持2.1版Nios嵌入式处理器。当Nios嵌入式处理器面向Stratix GX器件进行设计时,可以充分利用TriMatrix片内存储器、高性能互连和器件中的嵌入式DSP块。
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