Arria GX系列的体系结构
Arria™ GX FPGA核心架构的基础是创新高效的逻辑单元——自适应逻辑模块(ALM)。ALM采用了MultiTrack互联体系结构进行布线,使Arria GX器件能够实现逻辑、算法和寄存器功能。
自适应逻辑模块
ALM 采用了分段式查找表 (LUT),因此,Arria GX FPGA可以封装更多的逻辑,而不会浪费逻辑资源。ALM分段功能能够灵活高效地映射任何数字设计。每个ALM含有8路输入、两个专用加法器、两个寄存器以及两路输出,如图1所示。表1介绍了ALM的特性,图2所示为 ALM 支持的各种配置。
图1. Arria GX ALM

表 1. Arria GX 每个 ALM 的特性 |
特性 |
说明 |
8输入分段式LUT |
分段式LUT可以实现一个全6输入LUT,选择7输入LUT,或者小规模LUT多种组合的两路独立输出,提高了逻辑封装效率。 |
两个专用全加器 |
每个ALM可进行两位加法,或者一个三位加法,不占用其他资源。 |
两个专用寄存器 |
为需要大量寄存器的应用提供最佳寄存器至逻辑比。 |
两路输出 |
可以在两个输出功能之间灵活地划分单个ALM输入,使宽输入功能更快地运行,而窄输入功能有效地利用其他资源。 |
图2. Arria GX ALM配置,提高了效率

MultiTrack互联
Arria GX FPGA还利用了MultiTrack互联技术,它采用不同长度的性能优化连续布线,实现每个设计模块之间以及内部的通信。
Arria GX FPGA利用图3所示的MultiTrack互联技术,以便:
- 以更少的连线实现与周围LAB的连接,是业界最佳的互联方案,从而提高了性能,降低了功耗。
- 避免区域拥塞,实现更好的逻辑封装。
图3. Arria GX FPGA MultiTrack链接

Arria GX逻辑结构的优点
- 高效地封装更多的组合逻辑,降低了所需逻辑的总数。
- 与 Quartuss® II 软件全面集成,充分利用ALM中的8输入分段式LUT,以及内核的布线互联体系结构。
- 在更小的面积上实现大型数字设计,大大降低了成本。
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