在Stratix II中进行ASIC原型设计的优势
FPGA中进行ASIC原型设计的主要目的是在设计下单之前确定设计的功能。理想情况下,该过程对设计流程的影响应尽量小,或者没有影响,对ASIC设计的改动也应尽量少。这首先需要具备能够与第三方EDA供应商设计流程和工具很好集成的FPGA设计工具,其次,要具备与所选ASIC体系结构很好匹配的RTL工具,在FPGA中不加改动的使用。过去,基于4输入查找表(LUT)的FPGA体系结构无法在面积利用率和工作速率上达到满意的效果。
Stratix® II是Altera的最新一代全功能FPGA,能够提供当今密度最高和性能最佳的可编程逻辑器件。Stratix II采用了称为自适应逻辑模块(ALM)的新逻辑结构。ALM具有共享LUT的8输入,可支持1个或2个寄存或组合输出,还具有3输入加法器结构。通过对LUT提供更多的输入,可以采用更少的逻辑来实现多达7输入的单一功能。通过采用宽扇入,需要更少等级的逻辑来实现宽输入功能,从而同时提高了性能和资源利用率。图1是体现新逻辑结构的6输入功能。
图 1.对平均资源占用的减少

典型的ASIC结构不会限制一个功能的扇入。ALM做为一种逻辑结构,更适用于不专门面向4输入LUT的HDL或RTL,不需要重新编写源代码,便能够以较少的逻辑占用提供更佳的性能。这不但节省了时间,而且还避免了由两次源代码编写(一次是ASIC,然后是向FPGA体系结构的转换)而极有可能造成的错误。请参考Stratix II设计构建模块性能页,了解性能和逻辑利用图表。
相关链接
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ASIC Prototyping in 90-nm FPGAs Conference Paper
- Using ASIC Prototyping to Reduce Risks Conference Paper
