Xilinx之FPGA器件系列简介_ultrascale和7系列区别

目录

一、前言

二、命名规则

2.1  xilinx 7系列器件命名

2.2 Ultrascale命名

2.3 Ultrascale+命名

2.4 器件示例

三、器件划分

3.1 工艺制程

3.2 产品迭代数

3.3 使用领域

四、参考

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一、前言

        赛灵思xilinx是FPGA领域的领头企业，去年已被ADM收购，在产品市场规模上能与之匹敌的只有Altera，Alter也是在2015就被因特尔收购。赛灵思的产品众多，如果是初次接触可能对各种英文名称及简称感到困惑，对于使用vivado进行工程设计时无法选择符合自己需求的器件，本文将其分类进行概述。同时，为保证准确性，内容以官网信息为主。

二、命名规则

2.1  xilinx 7系列器件命名

        系列器件的命名规则可参照下图，大致由5个部分组成：大系列，速率，封装，管脚数，温度等级。

 

大系列：首字母X表示Xilinx，的C表示商用级别，字母S/A/K/V表示SPARTAN/ARTIX/KINTEX/VIRTEX四个子系列，数字7表示第7代，最后一个数字表达器件在1K单元中包含的逻辑单元数，主要指查找表LUT和寄存器FF。

速率：表示器件支持的时钟频率的高低，不同的子系列有不同的等级跨度，通过数值的绝对值越大，支持的速率越高，如-3高于-1，如果数值前面带有字母L，表示同时也是低功耗。

封装：不同的子系列有不同的封装方式，常见有FB，FF

引脚数：器件含有的输入输出端口数，数目越大支持的越丰富

温度等级：器件支持的工作温度，通常有C,I,E,Q四个字母，分别C(Commercial)代表商业级，I(Industrial)工业级，E(Extended)增加级，Q(Expanded)扩展级。各级别对应的温度范围为

C:0°C——85°C

E:0°C——100°C

I:-40°C——100°C

Q:-40°C——125°C

2.2 Ultrascale命名

        Ultrascale器件命名，和7系列类似，明显的标志是大系列中数字7变成Ultrascale的首字母U

 

2.3 Ultrascale+命名

         Ultrascale+器件命名和Ultrascale基本一样

 

2.4 器件示例

        下图为Vivado上实际的器件名称，按照描述的命名规则可大致知道器件的资源及性能

 

三、器件划分

3.1 工艺制程

        根据芯片的工程制程分为45nm，28nm，20nm，16nm，7nm，通俗理解就是值越小，同等面积下可以放下更多的器件，计算能力也越强，各制程中包含的器件类型如下图。

 

3.2 产品迭代数

            按照产品代数，分为6代，7代，ultrascale，ultrascale+，Versal。6代是较早的器件，现在基本是7代及之后的产品，最新的一代是Versal，网上很多说法提到7系列也即是7代，在第二章命名规则中大系列部分的数字7也就是第7代，各代包含的产品如下。

7代：SPARTAN，ARTIX，KINTEX，VIRTEX

Ultrascale：KINTEX，VIRTEX

Ultrascale+：ARTIX，KINTEX，VIRTEX，ZYNQ，其中ZYNQ表示集成了arm芯片

Versal：AI Core，AI Edge，Prime，Premium，由名称可见主要用于AI领域，并且使用了ACAP自适应加速平台，采用异构加速，在软件和硬件级别上进行动态自定义来适应各种应用场景。

3.3 使用领域

        根据使用领域级要求严格的顺序可分为商业级，工业级，汽车级，国防级，航空级。

四、参考

​        AMD官网：https://china.xilinx.com/