Altera Stratix III——世界上速度最快的65nm FPGA
Altera 65nm Stratix® III 器件是世界上功耗最低的高性能FPGA。 最近对大量真实客户应用的基准测试表明与2006年第四季度最初发布的数据相比，性能优势进一步得到了提高。
原因在于Quartus® II 软件采用了新的性能优化技术，以及反应Stratix III 快速芯片相关结果的更新时序模型。
最近的基准测试表明了Stratix III FPGA：
利用低速率等级，满足您的高性能要求
图1和表1显示了怎样利用低速率等级Stratix III FPGA来满足实际设计的高性能要求。
图1.速率等级性能对比
| 表 1. 速率等级性能对比 |
| Stratix III FPGA速率等级 |
最相近的竞争FPGA
速率等级 |
Stratix III 的性能优势 |
快速 |
无 |
比最相近竞争产品的快速等级快 25% |
中速 |
无 |
比最相近竞争产品的快速等级快 10% |
慢速 |
快 |
相当 |
0.9V，功耗最低 |
慢 |
相当 |
Stratix III FPGA性能优势随设计规模而增大
OpenCore设计验证了Stratix III FPGA在性能，利用和编译时间方面的优势增加
图2中曲线y轴是Stratix III 和Virtex-5 FPGA 的 fMAX 比，x轴是设计规模。每一数据点代表一个真实的客户设计。结果表明：
- fMAX 比随着设计规模而增大，原因是 Virtex-5 FPGA 的性能劣化。
- 随着设计规模的扩大， Stratix III FPGA 相对于 Virtex-5 的性能优势由 25% 迅速扩大到 50%。
图 2. Altera 的性能优势随设计规模而扩大
表2. Altera的性能优势随设计规模而扩大 |
设计规模 ( 逻辑单元 ) |
所有电路 |
50K - 75K |
75K - 125K |
> 125K |
Stratix III 的优势 |
+25% |
+39% |
+55% |
N/A1 |
注释：
- 很多大规模设计无法在竞争对手的软件上进行编译，不能获得有效的统计采样。
Stratix III 的性能不受逻辑使用情况的影响
图 3 对比了 Stratix III 和 Virtex-5 FPGA 中的参数化客户设计的性能。通过调整参数来增大设计规模。图3 中的每一数据点显示了设计中的不同参数赋值，得出 x 轴上的逻辑使用情况。y 轴为得到的性能 (fMAX) 。同一设计的结果表明：
- 随着 FPGA 逻辑资源被逐步占用，Stratix III FPGA并没有出现性能劣化。
- ISE Foundation 软件无法适配器件逻辑资源占用大于 65％ 的设计。
- 器件一半资源被占用后， Virtex-5 FPGA 性能劣化了 45％。
图 3. Stratix III FPGA没有性能劣化
此外，全面优化的片内存储器和 I/O 接口支持 Stratix III FPGA 高速内核。表 3 和表 4 对比了 65nm FPGA 片内存储器和 I/O 接口速率。
| 表3. Stratix III FPGA 性能 |
| 特性 |
Stratix III
(65 nm) |
Virtex-5
(65 nm) |
最大内部时钟速率 |
600 MHz |
550 MHz |
片内 RAM |
600 MHz |
550 MHz |
数字信号处理 (DSP) 模块 |
550 MHz |
550 MHz |
| 表 4. Stratix III I/O 性能 |
| 接口 |
Stratix III
(65 nm) |
Virtex-5
(65 nm) |
| DDR2 |
400 MHz |
333 MHz |
| DDR3 |
400+ MHz |
No DIMM Support |
| QDR II |
350 MHz |
300 MHz |
| QDR II+ |
400 MHz |
Not Supported |
| RLDRAM II |
400 MHz |
300 MHz |
| LVDS |
1.25 Gbps |
1.25 Gbps |
基准测试方法
本页面的所有基准测试数据都基于Altera® 和等价的最相近竞争FPGA，进行分析时使用最新版软件。
Altera提供第三方、经过业界专家认可的性能基准测试方法，该方法用于对比来自同一FPGA供应商的系列器件以及竞争解决方案的FPGA性能，确保了测试Altera器件以及和竞争器件对比时，能够有完全一致的基准测试环境。
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