Spartan-6 LXT FPGA
Spartan-6 LXT FPGA
业内风险最低、成本最低的串行连接功能解决方案
- 低功耗 3.125 Gbps GTP 收发器
- 内置式 PCI Express® 端点模块
主要技术文档
视频和在线座谈
- John Hanks，National Instruments 公司数据采集和分布式 I/O 部门产品营销副总裁
Spartan®-6 LXT FPGA 扩充了 LX 系列，能够提供8个 3.125 Gbps GTP 收发器和1个集成式 PCI Express 端点模块（两者均采用公认的 Virtex® FPGA 系列技术）来实现业内风险最低、成本最低的串行连接功能解决方案。
Spartan-6 LXT FPGA 的优势
- 灵活的多速率 GTP 收发器支持 622 Mbps 至 3.125 Gbps 的线路速率
- 低功耗：在 3.125 Gbps 下，功率低于 150mW（典型值）
- 单个 FPGA 内的 GTP 收发器多达8个
- PCI Express 技术支持32位、33 MHz 规范
- 连接主处理器，并且利用集成式 PCI Express 技术来削减元件数量
- 高速串行协议支持，包括千兆位级以太网、Aurora、PCI Express Gen1、XAUI、Displayport、CPRI 和 OBSAI
Spartan-6 LXT FPGA 的特性
| 特性 | LX | LXT |
| 采用6-输入 LUT 的 45nm 低功耗工艺技术 |  |
|
| 1050 MHz 时钟管理通道（2 DCM + 1 PLL） | 2 - 6 | 2 - 6 | 250 MHz Block RAM（Kb） | 216 - 4824 | 936 - 4824 |
| 存储器接口控制模块 | 0 - 4 | 2 - 4 |
| 1.05 Gbps SelectIO⢠技术 | |
|
| 250 MHz DSP48A1 slice | 8 - 180 | 38 - 180 |
| 3.125 Gbps GTP 收发器 | -- | 2 - 8 |
| PCI Express® 端点模块 | -- | 1 |
| 嵌入式处理 | |
|
| 低功耗管理模式 | |
|
| 增强型配置和比特流保护 | |
|
采用6-输入 LUT 的 45nm 低功耗工艺技术
针对成本、功耗和性能进行了优化，并且有效地利用了低功耗铜工艺技术。
Spartan-6 系列 FPGA 通过利用 Virtex-5 FPGA 系列内的 CLB 结构提供了低风险、更高效的双寄存器6-输入查找表（LUT）。
- 高效6-输入 LUT 可以提升性能和实现功耗最小化
- LUT 具有面向以流水线为核心的应用的双触发器
- 灵活的 LUT 可以配置成逻辑、分布式 RAM 或移位寄存器
- 3,400~150,000个逻辑单元，可以实现更高的系统级集成
1050 MHz 时钟管理通道（2 DCM + 1 PLL）
时钟管理通道（CMT）可以提升性能。
各个 Spartan-6 FPGA 均提供了丰富的时钟线路来满足高扇出、短传播延迟和超低歪斜的不同时钟控制要求。
- 低噪声、灵活的时钟控制
- 数字时钟管理器（DCM）消除了时钟歪斜和占空比失真
- 锁相环（PLL）可以实现低抖动时钟控制
- 频率综合与同时乘法、除法和移相
- 16个低歪斜全局时钟网络
250 MHz block RAM
具有多种粒度的高效 block RAM。
Spartan-6 FPGA 系列增加了 block RAM 尺寸，并且具有比上一代产品高的存储器/逻辑比。所有 Spartan-6 FPGA 器件均具有12至268个双端口 block RAM，分别存储 18Kb。
- 将存储器模块容量增加到 4.8Mb
- 具有字节写入使能功能的快速 Block RAM
- 18Kb 模块可以选择性地编程为2个独立的 9Kb Block RAM
- 各个 block RAM 均带有2个完全独立的、共享存储数据的端口
- 各个端口都可以配置成 16K × 1、8K × 2、4K × 4、2K × 9（或8）、1K × 18（或16）或 512 x 36（或32）
存储器接口控制器模块
只有低成本、大容量 FPGA 带有集成式存储器控制器模块。
专用存储器控制器模块（MCB）面向单芯片 DRAM，支持高达 800 Mbps 的存取速率。
- DDR、DDR2、DDR3 和 LPDDR 支持
- 数据速率高达 800 Mbps（12.8 Gbps 峰值带宽）
- 内部32-、64-或128-位数据接口为 MCB 提供了简单而又可靠的接口
- 带有独立 FIFO 的多端口总线结构减少了设计时序问题
- 存储器接口设计的可预测时序
- 软件向导介绍了整个工艺
1.05 Gbps SelectIO 技术
多电压、多标准 SelectIO 库。
各个 I/O 引脚都是可配置的，符合大量标准的要求，并且由 3.3V 电源供电。
- 每个差分 I/O 的数据传输速率均高达 1050 Mbps
- 可选输出驱动、每个引脚的电流高达 24mA
- 3.3V~1.2V I/O 标准和协议
- 全面的 16mA 和 24mA 输出驱动
- 低成本 HSTL 和 SSTL 存储器接口
- 热交换兼容性
- 可调 I/O 转换速率能够提高信号完整性
250 MHz DSP48A1 slice
利用 Spartan-6 FPGA 提升 DSP 系统性能。
Spartan-6 FPGA 包含专用的、全定制、低功耗 DSP slice，整合了高速和小尺寸，同时还保持了系统设计灵活性。
- 第二代高效 DSP48A1 slice 多达180个
- 高性能算术和信号处理
- 各个 Slice 均包含1个快速 18 x 18 乘法器和1个工作速度为 250 MHz 的 48-位累加器
- 流水线和级联功能
- 预加法器有助于实现滤波器应用
- 功耗降低了40%：在38%的翻转率下，功率为 1.38mW/100MHz
3.125 Gbps GTP 收发器
Spartan-6 具有低成本逻辑容量和高速串行连接功能。
各个 GTP 收发器都是一个组合发射器和接收器，能够在 622 Mbps 至 3.125 Gbps 的数据速率下操作。
- 以最低的功耗实现串行协议
- 器件包含的千兆位级收发器电路多达8个
- 性能高达 3.125 Gbps
- 高速接口：串行 ATA、Aurora、1G 以太网、PCI Express、OBSAI、CPRI、EPON、GPON、DisplayPort 和 XAUI
- 更低的功耗降低：在 3.125 Gbps 下，功率低于 150 mW（典型值）
- 可用于 Spartan-6 LXT FPGA 器件
PCI Express 端点模块
用于 PCI Express 设计的集成式端点模块。
用于 PCI Express 1.1 的 Spartan-6 集成式端点模块是利用 45nm 低功耗技术实现的，具有风险低和标准兼容的特性。
- 与 GTX 收发器一起提供 PCIe® 端点和根端口功能
- 内置式硬 IP 释放了用户逻辑资源，并降低了功耗
- 通过 PCI SIG® 验证的 Gen1 兼容性（被纳入集成商列表）
- 低成本 PCI™ 技术支持符合32位、66MHz 规范的要求
- 可用于 Spartan-6 LXT FPGA 器件
嵌入式处理
利用增强型、低成本 MicroBlaze™ 软处理器加快嵌入式处理。
MicroBlaze 软处理器解决方案让您能够在单个 FPGA 上以最低的成本灵活地选择您需要的外设、存储器和接口特性组合。
- 新型 MicroBlaze 7.0 增加了 MMU 和 FPU，可以实现更多功能
- 6-输入 LUT 架构提高了比较器和多路复用器的性能与效率
- 2X 触发器，可以实现嵌入式寄存器
- 存储器带宽为 12.8Gbps 的硬 DRAM 存储器控制器
低功耗管理模式
45nm 工艺针对低静态和动态功耗进行了优化。
Spartan-6 功耗管理模式使得器件能够进入超低功耗状态，从而极大地降低了功耗。
- 静态功耗和动态功耗分别降低了50%和40%
- 休眠掉电模式可以实现零功耗
- 待机模式可以利用多引脚唤醒、控制增强来保持状态和配置
- 功耗更低的 1.0V 内核电压（LX FPGA、仅 -1L）
- 高性能 1.2V 内核电压（LX 和 LXT FPGA，-2和-3速度级别）
增强型配置和比特流保护
降低系统成本，提高可靠性，保护设计安全。
Spartan-6 FPGA 具有一个独特的、工厂编程 Device DNA 标识，其对于跟踪、反克隆设计或 IP 保护特别有用。
- 简化配置支持低成本标准
- 2-引脚自动检测配置
- 广泛的第三方 SPI（高达 x4）和 NOR Flash 支持
- 特性丰富的、带有 JTAG 的 Xilinx Platform Flash
- 多重启动支持利用多个比特流进行远程升级，并且具有看门狗保护功能
- 独特的、用于设计认证的 Device DNA 标识
- 大型器件内的 AES 比特流加密
它适于哪些应用？
Spartan-6 FPGA 能够快速而灵活地对不断变化的用户要求作出回应。
- 利用定制图形加速器和灵活的并行与串行接口功能来提升视频性能
- 简化到主处理器的接口，并且利用集成式 PCI Express® 技术来削减元件数量
- 利用面向图形处理、视频转换、高速接口和车载网络的 IP 产品来加速设计
车载信息娱乐系统
单个 Spartan-6 LX45T FPGA 可以充当主处理器伴侣，并且支持音频/视频加速、图形子系统和车载网络功能。
Spartan-6 FPGA 为 ASIC 提供了低成本替代产品，使得 DTV 制造商能够迅速开发和推出能够在不断缩短的产品生产周期内提供出色的观赏体验的显示器。
- 利用低抖动扩频时钟技术来轻松实现高性能和 EMI 目标
- 利用大容量、低功耗 FPGA 来降低功耗、简化散热管理、提高可靠性和削减成本
- 利用动态 γ 校正、运动自适应暂时噪声抑制和动态范围压缩等丰富的图象增强 IP 库来提高图像质量
- 利用灵活的 SelectIO 技术、集成式存储器控制器模块和利用显示器端口实现的 3.125Gpbs GTP 收发器来简化高带宽接口
具有动态背光控制功能的高分辨率视频平板显示器
利用具有集成式串行 I/O 功能的 Spartan-6 FPGA，您可以在降低功耗和成本的同时，实现更高的图像质量。
Spartan-6 FPGA 提供了理想的性能和灵活性组合，从而满足了视频监视系统对高分辨、视频分析和通道数量增加的需求。
- 构建灵活的前端图像处理来支持更高的视频分辨率
- 利用基于 DSP48A slice 的、高度并行的设计来处理全帧速率、原始分辨率图像数据
- 利用经济的定制协处理器来实现基于边缘的视频分析
监视图像采集和分析引擎
在单个 Spartan-6 LX150T FPGA 内整合了传感器接口、视频分析、图像增强和网络接口。
立即着手设计！
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相关产品
利用 Spartan-6 FPGA 的配置资源实现系统灵活性最大化和减少配置所需的板空间数量。Spartan-6 LXT FPGA 相关的信息、产品与服务
技术文档
数据手册、用户指南与封装和管脚规范
本数据手册概括性地介绍了 Spartan-6 FPGA 系列的特性和规范。
本文档介绍了 Spartan-6 FPGA 系列架构。
本用户指南介绍了所有 Spartan-6 FPGA 内的时钟控制资源，包括 DCM 和 PLL。
本文档介绍了 Spartan-6 FPGA 系列。
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开发板
这款低成本套件为利用 Spartan-6 XC6SLX45T FPGA 评估 Spartan-6 系列提供了理想的入门级环境。
IP
用于 PCI Express 的 Spartan-6 FPGA 集成式端点模块
Xilinx 提供用于 PCI Express® 的 Spartan-6 FPGA 端点解决方案来对用于 PCIe FPGA 的 Spartan-6 FPGA 集成式端点模块进行配置，并且包含其它逻辑来为 PCIe 创建完整的解决方案。
视频和在线座谈
为速度为 3Gbps、6Gbps、10Gbps 等的串行接口选择和使用合适的收发器
串行 I/O 提供了连接芯片、开发板和盒所需的高带宽，同时消耗的功率和 PCB 资源比传统并行接口技术低。
利用 Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA 创建功率优化的设计
最新 FPGA 提升了性能、提高了容量、增加了内置式功能，适于实现更多关键的系统级功能。
利用采用 Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA 系列的目标设计平台实现更高的生产率和简便易用性
Xilinx Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA 系列是目标设计平台的可编程芯片基础，使得系统设计者能够提高生产率和将面向无线、有线、音频、视频、汽车、安全和其它市场的应用的开发成本最小化。
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培训
利用 Spartan-6 和 Virtex-6 系列进行设计
本课程着重了解和适当设计这些常见器件系列内的主要资源。
高级 FPGA 设计解决了 ISE® 11 工具套件和 Xilinx 硬件最复杂的方面。
从专业人士那里获得最佳设计实践经验，并了解 Xilinx 设计流程的细节。
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服务和技术支持
从技术文档到工具和 IP，Xilinx 都能够支持您对 Spartan-6 FPGA 器件的需求。
实现系统灵活性最大化，并且缩小配置所需的板空间。
其它
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