Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

INF3430 - H131 FPGA teknologier. INF3430 - H132 Fusable link (sikringer)

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "INF3430 - H131 FPGA teknologier. INF3430 - H132 Fusable link (sikringer)"— Utskrift av presentasjonen:

1 INF H131 FPGA teknologier

2 INF H132 Fusable link (sikringer)

3 INF H133 Antifuse Prinsipp: –Konfigurasjon lagres i FPGA ved at det lages kortslutninger ved bruk av høy spenning. Fordeler –Lav impedans når sikring er ’on’ (liten forsinkelse) –Lavt strømforbruk –Kompakt teknologi (tar lite plass) –Ekstra pålitelig teknologi (relativt strålingsimmune) Ulemper –Må programmeres i en egen programmeringsenhet –Høy programmeringsspenning og -strøm –Permanent programmering (kan kun programmeres en gang)

4 INF H13 4 Antifuse

5 INF H13 5 Antifuse

6 INF H13 6 SRAM basert FPGA Prinsipp: –SRAM-minne inne i FPGA lagrer kretsens konfigurasjon Fordeler –Kan reprogrammeres uendelig mange ganger –Plass til mye logikk –Kan lett endre funksjonaliteten til systemet –Trenger ikke spesiell prosess Ulemper –Plassoverhead (SRAM-celle med 5 transistorer) –Flyktig minne (må lagre konfigurasjonen i eksternt permanent minne; flash) –Relativt høyt effektforbruk Vi bruker FPGA fra Xilinx i kurset som har kretsfamilien Spartan. I siste generasjon utgår Spartan og Xilinx har heretter familiene Artix, Kintex og Virtex. I tillegg finnes Extensible Processing Platform ZYNQ familien som er et ARM prosessor system med FPGA i tillegg på en chip (se: Tilsvarende SRAM kretsfamiliene Cyclon og Stratix finnes fra hovedkonkurrenten Altera (www.altera.com).

7 INF H137 Kompleksitet til logikk blokk i FPGA Finkornet: –Blokkene kan brukes fullt ut i design, men krever store ruting-ressurser. Grovkornet: –En blokk kan implementere en nærmest hvilken som helst funksjon (oppslagstabell), men en får ofte ikke utnyttet ressursene fullt ut.

8 INF H138 Grovkornet blokk Kompleksiteten til en grovkornet blokk er økende med teknologiutviklingen. Eksempel på tradisjonell grovkornet blokk: –4 stk 4 input LUT for kombinatorikk –4 MUX’er –4 D-vipper –Hurtig mentelogikk for aritmetikk (+ og -) Dette kalles nå en halvgrovkornet blokk.

9 INF H139 Realiseringer av funksjonen y= (a AND b) OR c i halvgrovkornet blokk MUX-basert LUT-basert

10 INF H1310 Typisk LUT realiering 001

11 INF H1311 En LUT kan være så mye

12 INF H1312 FPGA LUTs Address Data Clock F(A,B,C) A B C Normal FPGA LUT Address Data Clock F A B C (Shift Register Length) LUT in Shift Register Mode

13 INF H1313 Xilinx benevnelser Logic Cell

14 INF H1314 Tilleggsegenskaper for moderne FPGAer Klokketre og klokkestyring Hurtige mentekjeder for aritmetikk (+ og -) RAM blokker (i tillegg til LUT brukt som RAM vanligvis omtalt som distribuert RAM) Funksjonsblokker (multiplikatorer, DSP grunnfunksjoner som Mult & Accumulate, Ethernet Tri-Mode MAC, PCI-Express) Prosessorkjerner (ARM og leverandørens prosessorer) Høyhastighets serielle inn/ut moduler Dette er i tillegg til LUT’er og registere og alt sammen bør utnyttes best mulig!

15 INF H1315 RAM blokker (block RAM)

16 INF H1316 Funksjonsblokker

17 INF H1317 Multipliser-og-akkumuler (MAC)

18 INF H1318 Xilinx Virtex5 DSP48E Slice The 550 MHz DSP48E slices available in all Virtex™-5 devices accelerate algorithms and enable higher levels of DSP integration and lower power consumption than previous-generation Virtex devices. Efficiently add powerful FPGA-based DSP functionality to your system with: –Support for over 40 dynamically controlled operating modes including; multiplier, multiplier-accumulator, multiplier-adder/subtractor, three input adder, barrel shifter, wide bus multiplexers, wide counters, and comparators. –Efficient adder-chain architectures for implementing high-performance filters and complex math efficiently. –Low power requirements: each DSP48E slice draws only 1.38 mW/100 MHz, at a toggle rate of 38%, a 40% reduction from previous-generation slices.

19 INF H1319 Prosessorkjerner Hva er det? –Prosessorer som inngår i selve FPGAen Hvorfor? –De fleste design trenger en prosessor og en kan slippe å ha en ekstern prosessor. Hvilke typer finnes? –Myke kjerner Programmerbar logikk i FPGA brukes til å realisere en prosessor på FPGA sammen med annen funksjonalitet. –Harde kjerner Prosessor er implementert fysisk i FPGA ved produksjon av kretsen. I Xilinx sin ZYNQ familie er det ARM prosessorer.

20 INF H1320 Klokketre og klokkestyring Klokketre: –Skal sikre at registere får klokkeflanke mest mulig samtidig (setup/hold time) Klokkestyring: –En enhet genererer “datter”–klokkesignal:


Laste ned ppt "INF3430 - H131 FPGA teknologier. INF3430 - H132 Fusable link (sikringer)"

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google