带有6-输入 LUT 的 40nm ExpressFabric 架构

通过有效利用 40nm 三栅极氧化层工艺实现最高的性能。

第二代 ExpressFabric 技术采用6输入查找表（LUT），从而能够以更少的逻辑电平、更少的布线和更低的扇出来实现更高的性能。为了进一步提升性能，Xilinx 将与各个 LUT 相关的触发器数量加倍，从而能够更好地支持高速设计的流水线。

• 与上一代产品相比，40nm 三栅极氧化层工艺将性能提升了1个速度级别，将功耗降低了50%
• 第二代6输入查找表（LUT）架构利用最高的触发器：LUT 比加强了流水线
• 灵活的 LUT 可以配置成逻辑、分布式 RAM（64位/LUT 或256位/CLB）或移位寄存器
• 第二代对角对称互联实现了最短、最快的布线
• 74,500~758,800个逻辑单元，可以实现系统级集成

600 MHz 时钟管理通道（2 MMCM）

利用高精度、低抖动时钟控制技术实现最高的速度。

Virtex-6 FPGA 内的新型混合模式时钟管理器（MMCM）实现了器件的时钟管理通道（CMT）内的 DCM 和 PLL 电路提供的灵活而又精确的时钟综合、移相和抖动滤波优势。增强型时钟分配网络利用新型中点缓冲来降低歪斜。

• 基于 PLL 的新型混合模式时钟管理器（MMCM）实现了最低的抖动和抖动滤波
• 增强型频率综合将控制精度提高了8倍
• 与 Virtex-5 DCM 技术提供的相同的精确相位控制
• 18个 MMCM 提供了低于 30 ps 的精确相位控制，从而实现了更好的设计余量
• 差分全局和局部时钟控制技术保证实现低歪斜和低抖动
• 中点缓冲降低了片上时钟网络内的歪斜和抖动

600MHz block RAM

用于高密度片上存储器的 600MHz、36Kb block RAM 实现了高效数据缓冲。

Virtex-6 FPGA 为缓冲和存储片上数据提供了高达 38Mb 的集成式 block RAM。灵活的 block RAM 可以配置成2个 18Kb 模块或1个 36 Kb 模块、真正的双端口、简单的双端口和 FIFO，并且可以提供独立的读/写端口宽度配置。利用可选流水线功能实现 600 MHz 操作。内置式级联逻辑可以从2个 32k x 1 block RAM 配置创建1个 64k x 1 存储器。

• 可以分割成2个 18Kb 模块，以便将 Block RAM 带宽加倍
• 将 Block RAM 配置成多速率 FIFO
• 内置式64位纠错码（ECC）功能，可以实现高可靠性系统
• 自动节能电路

采用 ChipSync 源同步技术的 1.40Gbps SelectIO

实现行业标准和定制协议。

内置式功能可以轻松满足行业标准和定制协议最为严苛的时序要求，同时还可以在同一器件内利用30个可独立配置的 I/O 库支持多个电学标准。

• 利用 PCI®、RapidIO、XSBI、SPI4.2 等实现的设计
• 配置 I/O，以便在 1.0V~2.5V 的电压下支持 HSTL、LVDS（SDR 和 DDR）等
• 到常见标准的接口，带有 1.40 Gbps 差分和 1,066+ Mbps 单端 I/O
• 利用内置式 I/O 延迟电路简化板设计，从而利用灵活的每比特去歪斜补偿不等的迹线长度
• 利用内置式串行器/解串器让输入数据与 FPGA 内部时钟保持同步
• DDR3 存储器的内置式支持
  • 写电平
  • 动态时钟反转控制
  • 低抖动性能通路时钟控制
• 自适应延迟设置会自动重新校准，以便补偿不断变化的工作条件
• 三稳态数控阻抗降低了存储器接口的功耗，减少了元件数量，缩小了板尺寸
• 带有片上有源 I/O 终端的数控阻抗（DCI）减少了元件数量，节省了板空间，简化了板设计
• 新性能通路时钟控制网络提供了专用通路，从而降低了片外时钟的抖动

6.5 Gbps GTX 收发器

实现线路速率介于 150 Mbps 和 6.5 Gbps 之间的低功耗连接功能

以最低的功耗实现串行协议，以便轻松快速地构建完整的、面向芯片到芯片、板到板和盒到盒通信的串行解决方案。

• 灵活的 SERDES 实现了能够在不同的数据速率下运行的发射/接受通道，从而将面向某种应用的收发器的数量增加了一倍
• 功能强大的发射和接收均衡（发射预加重、接收线性均衡和 DFE）能够以较高的线路速率实现最佳的信号完整性
• 集成式“变速箱”实现了灵活编码：8b/10b、64b/66b、64b/67b
• 高度灵活的时钟控制技术实现了独立 Rx 和 Tx 操作，能够有效地将某些应用的收发器数量加倍
• 设计用来与集成式 PCI Express 和三态以太网 MAC 模块协同工作
• 功耗降低了25%：在 6.5Gbps 下，功率低于 150mW（典型值）
• 保证符合常见标准的要求，如 10/40/100G 以太网、PCI Express、OC-48、XAUI、SRIO 和 HD-SDI

>11Gbps GTH 收发器

GTH 收发器：9.953Gbps - >11Gbps

利用全面的、用于构建芯片-芯片、板-板和盒-盒通信的串行解决方案轻松而又快速地实现性能最高的串行协议。

• 灵活的 SERDES 支持多速率应用
• 实现 40G 和 100G 协议等
• 功能强大的发射和接收均衡（发射预加重、接收线性均衡和 DFE）能够以较高的线路速率实现最佳的信号完整性
• 集成式“变速箱”实现了灵活编码：8/10b/66b、64b/b
• 低功耗：~220mW（典型值）@10.3125Gbps
• 保证符合常见标准的要求，如 1/40/100G 以太网、PCI Express、OC-48、XAUI、SRIO 和 HD-SDI

PCI Express（Gen1）端点/根端口模块

实现成本、功耗和复杂度均更低的 PCI Express。

利用用于构建新一代图形、存储、网络和 I/O 器件的集成式 PCIe 接口模块将设计风险降至最低水平。Virtex-6 FPGA 内的 PCI Express 模块实现了事务处理层、数据链路层和物理层功能，能够以最低的 FPGA 逻辑利用率提供完整的 PCI Express 端点和根端口功能。

• 通过 PCI SIG 验证的 Gen1 和 Gen2 兼容性（被纳入集成商名单）
• 与 GTX 收发器一起提供 PCIe 端点和根端口功能
• 内置式硬 IP 可以释放用户逻辑资源，降低功耗
• 多个 PCIe 模块，可以增加带宽，提供多种功能，或者在单个 FPGA 内同时实现端点和根端口支持
• 利用可升级带宽（x1、x2、x4、x8 @ Gen1 和 Gen2 数据速率）保持软件投资和延长基础设施的使用寿命
• 随着项目的进行，无需修改您的 PCIe 接口设计即可将设计重定向到更大的 FPGA 上

以太网媒体访问控制器模块

通过集成式三态 EMAC 连接到互联网上。

Virtex-6 FPGA 整合了4个嵌入式三态以太网媒体访问控制器（MAC）模块（Virtex-6 LX760 器件除外），提供了灵活的连接功能，同时还能释放用户逻辑资源和降低功耗。10/100/1000 Mbps 三态 EMAC 功能符合 IEEE 802.3 的要求，并且通过了 UNH 协同工作能力的测试和认证。它们提供：

• 2.5 Gbps 模式，可以利用定制协议实现更高的带宽
• 可编程 PHY 接口
• 带有 SelectIO 接口的 MII/GMII
• 与 RocketIO™ 收发器一起使用时的 SGMII（需要外部 PHY）
• 用于监控 Tx 和 Rx 帧性能的实时统计数据接口端口
• Jumbo 帧支持
• 接收地址滤波器，可以接受/拒绝信息包
• 到微处理器的 DCR 总线连接
• 使用 RocketIO 收发器时，完整的、面向 1000 Base-X 的单芯片解决方案（无需外部 PHY）
• 是网络管理或远程 FPGA 监控的理想之选
• 用户可配置接口

600MHz DSP48E1 slice

利用 DSP48E1 slice 实现了高达 900+ GMACS 的性能，从而提升了算法性能。

利用 DSP48E1 slice 实现了 1,000 GMACS 的性能，从而能够利用 FPGA 架构固有的并行性构建有效的滤波器硬件设计。

• 增加所有器件内的 DSP 资源；Virtex-6 SX475T FPGA 内的 Slice 多达2,016个
• 带有25 x 18乘法器、48位加法器、和48位累加器（可级联为96位）的增强型架构能够以更少的 slice 实现单/双精度浮点数学和高精度滤波器
• 新型集成式预加法器实现了效率更高、性能更高的对称和多相滤波器
• 支持饱和运算的模式检测、收敛舍入和下溢/溢流检测
• 40多种动态控制工作模式，包括乘法器、乘累加器、乘法器-加法器/减法器、3输入加法器、桶形移位器、宽总线多路复用器、宽计数器和比较器
• 低功耗：在38%的翻转率下，各个 DSP48E1 slice 仅消耗 1.09mW/100MHz 的功率，比上一代 slice 低20%

系统监控器和模数转换器

简化了系统管理和诊断。

这个集成式散热管理和片上电源电压测量解决方案简化了系统管理和诊断，并且可以将功耗降至最低水平。系统监控器还在硬件开发和制造过程中实现了调试与测试。用户定义警报可以告知临界温度和电源条件。

系统监控器完全可以从架构或 JTAG 抽头获得，并且在 FPGA 配置之前和掉电过程中（仅通过 JTAG 抽头）一加电即可正常运行。通用模数转换器（ADC）可以将片上模拟传感器输出数字化，并且可以监控17个外部模拟输入来获取环境数据。自动校准和自检特性可以在 -40°C 至 +125°C 的温度范围内实现准确而又可靠的测量。

• 用于监控电源电压和温度的单芯片解决方案
  • 片上温度测量（±4°C）
  • 片上电源测量（±1%）
• 简便易用，功能齐全
  • 在器件配置之前、之中和之后都可以使用
  • 基本操作无需设计
  • 自动监控所有片上传感器
  • 片上传感器的用户可编程报警阈值
• 内置式、用户可用10位、200-kSPS（每秒1000个采样）ADC
  • 自动校准偏移和增益误差
  • DNL = ±0.9 LSB（最大值）
• 支持的外部模拟输入通道多达17条
  • 0V~1V 的输入电压范围
  • 监控外部传感器，如电压、温度
  • 通用模拟输入
• 如果检测到片上温度达到 125°C（默认情况下，禁用），芯片会自动掉电

第三代 sparse chevron 封装技术

控制系统噪声，简化 PCB 布局。

高级 sparse chevron 封装技术提供了极大的系统设计优势，缩短了设计周期，削减了系统成本。

• 独特的 PWR/GND 引脚模式可以将串扰降至最低水平，并且能够减少 PCB 层数
• 基片上旁路电容器缩小了 PCB 面积

增强型配置和比特流保护

削减了系统成本，提高了可靠性，保护了设计安全。

• 利用商用 SPI 和并行 Flash 存储器进行配置
• 部分重配置支持提高了设计灵活性和逻辑效率；速度快10倍
• 利用多比特流管理实现了可靠的在系统重配置
• 内置式误差检测与校正实现了更好的 SEU 保护
• 利用256位 AES（高级加密标准）安全性和电池后备或非易失性 e-fuse 密钥存储保护您的设计
• Device DNA 可以防止发生未授权过渡构建