Intel® Cyclone® 10 GX FPGA
ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA — первые недорогие устройства на базе высокопроизводительного 20-нанометрового технологического процесса, предлагающие преимущества производительности для систем, в которых требуется экономия.
Также см. следующие ресурсы по ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA: Программное обеспечение для проектирования, Магазин проектов, Файлы для загрузки, Сообщество и Поддержка
Intel® Cyclone® 10 GX FPGA
Архитектура
В ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA используется структура ввода-вывода на основе столбцов с трансиверами на 12,5 Гбит/с с левой стороны кристалла. Вводы-вывода GPIO в вертикальных столбцах сгруппированы в банки по 48 вводов-выводов, каждый из которых имеет высокоэффективный контроллер памяти и ФАПЧ ввода-вывода. Каждый банк GPIO также поддерживает пары LVDS, каждая из которых имеет дифференциальные буферы ввода-вывода, позволяющие пользователям настроить направления LVDS для каждой пары 1,4 Гбит/с.
Блоки DSP
Устройства Intel® Cyclone® 10 GX дополнены усиленными операторами с плавающей запятой в блоке обработки цифровых сигналов устройства (DSP). Блок DSP с переменной точностью в ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA представляет новый режим с плавающей запятой, обеспечивающий рекордную производительность операций с плавающей запятой.
ИС Intel® Cyclone® 10 GX поддерживают три режима блоков DSP: стандартная точность с фиксированной запятой (18 битные множители с фиксированной запятой), высокая точность с фиксированной запятой (27 битные множители с фиксированной запятой) и одиночная точность с плавающей запятой. Это дает проектировщикам возможность реализовать разнообразные алгоритмы, требующие использования фиксированной запятой вплоть до операций с плавающей запятой двойной точности в соответствии со стандартом IEEE 754. Усиленная обработка с плавающей запятой дает проектировщикам возможность реализовать алгоритмы с плавающей запятой с производительностью и энергоэффективностью на уровне операций с фиксированной запятой. Этого можно добиться без компромиссов по мощности, размерам или плотности и без потери функций или возможностей операций с фиксированной запятой.
Интерфейсы внешней памяти
Устройства Intel® Cyclone® 10 GX предоставляют эффективную архитектуру, обеспечивающую ширину интерфейсов памяти DDR3 до 72 бит с пропускной способностью до 1,866 Мбит/с. Это обеспечивает высокую пропускную способность системы с небольшой модульной структурой банков ввода-вывода. Вводы-выводы предназначены для поддержки высокой производительности существующих и новых стандартов внешней памяти.
Новая архитектура и решения на ее основе дают следующие преимущества по сравнению с предыдущим поколением ИС Cyclone® FPGA:
- Предварительное замыкание синхронизации тактовых импульсов в контроллере и от контроллера к физическому Pre-closed timing in the controller and from the controller to the PHY
- Упрощенное размещение контактов
Эта архитектура обеспечивает максимальную производительность и гибкость взаимодействия аппаратного контроллера памяти и аппаратного уровня PHY для ключевых интерфейсов.
- Решение предлагает усиленные внешние интерфейсы внешней памяти для нескольких протоколов
- Устройства используют столбцы ввода-вывода, смешанные с коммутационной сетью логики ядра, вместо банков ввода-вывода на периферии устройства
- Один аппаратный процессорный блок Nios® II выполняет калибровку всех интерфейсов памяти в столбце ввода-вывода
- Столбцы ввода-вывода состоят из групп модулей ввода-вывода, которые называются банками ввода-вывода.
- Каждый банк ввода вывода содержит выделенный целочисленный блок ФАПЧ (IO_PLL), аппаратный контроллер памяти и систему автоматической подстройки по задержке
- Дерево тактовых импульсов уровня PHY короче, чем в устройствах Cyclone® предыдущего поколения, и охватывает только один банк ввода-вывода
Уменьшение количества однократных сбоев (SEU)
Одиночные отказы (SEU) — это редкие незапланированные изменения состояния элементов внутренней памяти, вызываемые воздействием космического излучения. Изменение состояния вызывает программную ошибку и не вызывает постоянного повреждения устройства.
ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA обеспечивают высокую надежность и конкретные возможности сокращения отказов типа SEU.
- Расширенные возможности обнаружения и коррекции SEU (ASD)
- Обнаружение ошибок за счет циклического контроля по избыточности (CRC) с автоматической коррекцией
- Обработка чувствительности
- Пометка иерархии тегами
- Инъекция неисправностей
- Используется для анализа, тестирования и совершенствования ваших проектов
Трансиверы (12,5 Гбит/с)
Устройства Intel® Cyclone® 10 GX предлагают до 12 каналов трансивера с низкой задержкой и встроенным высокоскоростным кондиционированием аналоговых сигналов и методиками восстановления тактовых импульсов для решений связи между микросхемами.
Устройство Intel® Cyclone® 10 GX обеспечивает пропускную способность ввода-вывода до 12,5 Гбит/с на трансивер при коммуникации между микросхемами. Также устройство Intel® Cyclone® 10 GX поддерживает протоколы с более высокой пропускной способностью, в том числе GigE Vision, USB 3.1, CoaXPress, Camera Link, DisplayPort 1.3 и HDMI, при невысокой стоимости решения. Устройства Intel® Cyclone® 10 GX поддерживают подключение объединительной платы со скоростью передачи данных до 6,6 Гбит/с.
Столбчатый массив банков ввода-вывода трансивера располагается с левой стороны периферии устройства. Каждый банк содержит шесть каналов трансивера. Устройства Intel® Cyclone® 10 GX также включают аппаратный IP-блок PCI Express* поколения 2 для прикладных решений, в том числе для подключения внешнего процессора Intel®.
Процессор Nios® II
По данным исследовательской организации Gartner Research, процессор Nios® II, самый универсальный процессор в мире, не требующий авторских отчислений, является наиболее широко используемым программным процессором в отрасли по производству устройств FPGA. Процессор Nios® II обеспечивает исключительную гибкость для экономичных решений реального времени с высокими требованиями к безопасности (DO-254) и оптимизацией для ASIC.
Семейство процессоров Nios® II включает два настраиваемых 32-битных ядра на базе архитектуры Harvard:
- Быстрое ядро (/f): шестиступенчатый конвейер, оптимизированный для высочайшей производительности, опциональный блок управления памятью (MMU) или устройство защиты памяти (MPU)
- Экономичность (ядро /e): оптимизировано для самых небольших размеров, предоставляется бесплатно (лицензия не требуется)
Требуется повысить производительность? Нет проблем! Аппаратное ускорение легко реализуется с помощью программируемой логики FPGA для разгрузки и ускорения задач, которые обычно реализуются на уровне прикладного программного обеспечения. Более подробную информацию можно найти на веб-странице процессора Nios® II.
Более подробную информацию о бесплатных инструментах для разработки программного обеспечения можно найти на веб-странице инструментов проектирования для процессора Nios® II.
Информацию об обучении по процессору Nios® II можно найти на веб-странице технического обучения по ИС Intel® FPGA.
Питание ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA
Воспользуйтесь всеми преимуществами производительности ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA, не жертвуя эффективностью, с решениями энергопотребления Intel® Enpirion®.
Решения энергопотребления Intel® Enpirion® — высокоэффективные решения управления питанием, отличающиеся компактными размерами, передовой конструкцией полупроводниковых и магнитных элементов, усовершенствованными корпусами и полностью проверенной конструкцией.
Сверхкомпактные и эффективные интегрированные системы PowerSoC из серии решений энергопотребления Intel® Enpirion® идеально соответствуют требованиям ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA к питанию. Системы Intel® Enpirion® PowerSoC включают практически все компоненты, необходимые для шин питания Intel® Cyclone® 10 GX FPGA. Она предлагает семейство полностью проверенных и удобных в использовании решений с эффективностью 96%†. Это избавит проектировщиков от ненужных затрат времени на проектирование системы питания и позволит им сосредоточиться на разработке проектов интеллектуальной собственности (IP) и FPGA.
Более подробную информацию можно найти на веб-странице «Питание FPGA».
Квалификация и сертификация
ИС Intel® Cyclone® 10 GX FPGA доступны в расширенных версиях для коммерческих и промышленных устройств. Кроме того, они будут поддерживаться в будущем выпуске функционального пакета безопасности TUV, соответствующего сертификационным требованиям МЭК 61508, что позволит сократить время разработки и время выпуска продукции на рынок.
Другие ссылки по теме
Additional Resources
Explore more content related to Intel® FPGA devices such as development boards, intellectual property, support and more.
Support Resources
Resource center for training, documentation, downloads, tools and support options.
Development Boards
Intel® FPGA and its partners offer a large selection of development boards and hardware tools to accelerate the FPGA design process.
Intellectual Property
The Intel® FPGA IP portfolio covers a wide variety of applications with a combination of soft and hardened IP cores along with reference designs.
Design Tools
Explore our suite of software and development tools to assist hardware engineers and software developers when creating an FPGA design.
Contact Sales
Get in touch with sales for your Intel® FPGA product design and acceleration needs.
Ordering Codes
Decipher Intel® FPGA part numbers, including the significance of certain prefixes and package codes.
Where to Buy
Contact an Intel® Authorized Distributor today.