Wikipedia

Virtex (FPGA)

Virtex es la familia insignia de los productos desarrollados por Xilinx. Otras líneas de productos actuales incluyen Kintex (gama media) y Artix (bajo costo), cada uno incluyendo configuraciones y modelos optimizados para diferentes aplicaciones.[1]​ Se retiró de la serie de bajo costo Spartan.[2]​[3]​

Los FPGAs de Virtex suelen programar en lenguajes de descripción de hardware como VHDL o Verilog, utilizando el software de Xilinx ISE o Vivado Design Suite.[4]​

Los productos de FPGAs de Xilinx han sido reconocidos por EE Times, EDN y otros por su innovación e impacto en el mercado.[5]​[6]​[7]​

Arquitectura

editar

La serie de FPGAs Virtex se basa en bloques lógicos configurables (CLBs), donde cada CLB es equivalente a múltiples puertas ASIC.[8]​[9]​ Cada CLB se compone de varios sectores, que difieren en la construcción entre las familias Virtex.[9]​

Los FPGA de Virtex incluyen un bloque I/O de control de pines de entrada/salida en el chip Virtex, que soporta una gran variedad de normas de señalización.[10]​ Por defecto todos los pines en modo "entrada" (alta impedancia) . Los pines I/O se agrupan en bancos de I/O, donde cada banco puede soportar una tensión diferente.[10]​

Además de la lógica FPGA configurable, los FPGA de Virtex incluyen hardware de función fija para los multiplicadores, la memoria, los núcleos de microprocesadores, FIFO y lógicas ECC, bloques DSP, controladores de PCI Express, bloques de Ethernet MAC, y transceptores de serie de alta velocidad.[11]​[12]​

Algunos miembros de la familia Virtex (como el Virtex-5QX ) están disponibles en envases resistentes a la radiación, para aplicaciones del espacio exterior.[13]​

Familias

editar

Virtex-II

editar

Las familias Virtex-II y Virtex-II Pro se consideran dispositivos heredados, y no se recomiendan para su uso en nuevos diseños, aunque todavía se producen por Xilinx para los diseños existentes.

Virtex-4

editar

La familia Virtex-4 es considerada como dispositivo heredado, y no se recomienda su uso en nuevos diseños, aunque todavía se producen por Xilinx para los diseños existentes.

FPGAs de Virtex-4 han sido utilizados para el ALICE (A Large Ion Collider Experiment) en el laboratorio europeo CERN, en la frontera franco-suiza para mapear y desentrañar las trayectorias de miles de partículas subatómicas.[14]​

Virtex-5

editar

El Virtex-5 LX y el LXT están destinados para aplicaciones de lógica intensiva y el Virtex-5 SXT es para aplicaciones de DSP.[15]​ Con el Virtex-5 , Xilinx cambió el tejido de la lógica de LUT de cuatro entradas a una de seis entradas LUT. Con la creciente complejidad de las funciones lógicas combinacionales requeridas por diseños SoC, el porcentaje de caminos combinacionales que requieren múltiples LUT de cuatro entradas se había convertido en un cuello de botella de rendimiento y de enrutamiento. El nuevo LUT de seis entradas representaba un compromiso entre un mejor manejo de las funciones combinacionales cada vez más complejas, a expensas de una reducción en el número absoluto de LUTs por dispositivo. La serie Virtex-5 es un diseño de 65nm fabricado con tecnología de proceso de 1,0 V, de triple-óxido.[16]​

Virtex-6

editar

La familia Virtex-6 se basa en un proceso de 40nm para sistemas electrónicos de cálculo intensivo, y la compañía afirma que consume 15 por ciento menos energía y tiene un 15 por ciento del rendimiento mejorado sobre la competencia de FPGAs de 40nm.[17]​

Virtex-7

editar

La familia Virtex-7 se basa en un diseño de 28nm y se afirma que ofrece una mejora del rendimiento del sistema de dos veces la potencia y 50 por ciento menos energía en comparación con la generación anterior de dispositivos Virtex-6. Además, Virtex-7 duplica el ancho de banda de memoria en comparación con la generación anterior de FPGAs de Virtex con 1.866 Mbit/s de memoria de rendimiento de interfaz y más de dos millones de células lógicas.[2]​[3]​

Virtex-7 (3D)

editar

En 2011, Xilinx comenzó a enviar cantidades muestra del Virtex-7 2000T FPGA, que combina cuatro FPGAs más pequeños en un solo paquete, colocándolos en un bloque de interconexión de silicio especial (llamado mediador) para entregar 6800 millones de transistores en un solo chip grande. La interposición ofrece 10,000 vías de datos entre las FPGAs individuales - aproximadamente 10 a 100 veces más de lo que normalmente estaría disponible en un tablero - para crear un solo FPGA.[18]​[19]​[20]​ En 2012, usando la misma tecnología 3D, Xilinx introdujo envíos iniciales de su Virtex-7 H580T FPGA, un dispositivo heterogéneo, llamado así porque comprende dos FPGA y un transceptor de 8 canales de 28Gbit/s en el mismo paquete.[21]​

Como Xilinx introduce nuevos FPGAs con alta capacidad 3D, incluyendo Virtex-7 2000T y Virtex-7 H580T, estos dispositivos comenzaron a superar la capacidad del software de diseño de Xilinx, lo que llevó a la compañía a rediseñar completamente su conjunto de herramientas. El resultado fue la introducción de la Vivado Design Suite, lo que reduce el tiempo necesario para la lógica programable y de diseño de I/O, y acelera la integración y la implementación de sistemas en comparación con el software anterior.[4]​[22]​

Virtex UltraScale

editar

El Virtex UltraScale es una arquitectura de FPGAs de última generación basada en un proceso de 20nm , introducida en mayo de 2014.[23]​ El UltraScale es un " FPGA 3D" que contiene hasta 4,4 millones de celdas lógicas, y utiliza hasta 45% menos potencia contra generaciones anteriores, con un 50% más barato.[24]​

SoC

editar

Las familias de FPGAs Virtex-II Pro, Virtex-4 , Virtex-5, y Virtex- 6, incluyen hasta dos núcleos IBM PowerPC embebidos, y están dirigidos a las necesidades de los diseñadores del sistema en chip (SoC).[25]​[26]​[27]​

Referencias

editar
  1. ↑ DSP-FPGA.com. Xilinx FPGA Products Archivado el 11 de octubre de 2020 en Wayback Machine..” April 2010. Retrieved June 10, 2010.
  2. ↑ a b EE Times. “Xilinx to offer three classes of FPGAs at 28-nm.” June 21, 2010. Retrieved September 23, 2010.
  3. ↑ a b Kevin Morris, FPGA Journal. “Veni! Vidi! Virtex! (and Kintex and Artix Too).” June 21, 2010. Retrieved September 23, 2010.
  4. ↑ a b Brian Bailey, EE Times. "Second generation for FPGA software." Apr 25, 2012. Retrieved Dec 21, 2012.
  5. ↑ EE Times, “EE Times 2010 ACE Award for Design Innovation Archivado el 14 de junio de 2010 en Wayback Machine..” April 27, 2010. Retrieved June 17, 2010.
  6. ↑ EDN, “EDN Hot 100 Products of 2007: Digital, Memory and Programmable ICs Archivado el 3 de abril de 2012 en Wayback Machine..” December 14, 2007. Retrieved June 17, 2010.
  7. ↑ EDN, “The Hot 100 Electronic Products of 2009 Archivado el 3 de abril de 2012 en Wayback Machine..” December 15, 2009. Retrieved June 15, 2010.
  8. ↑ Field Programmable Logic and Applications, Springer Science & Business Media, 21-Aug-2002
  9. ↑ a b Handbook of Signal Processing Systems - Volume 2, Springer Science & Business Media, 20-Jun-2013
  10. ↑ a b Cryptographic Hardware and Embedded Systems, Springer Science & Business Media, 02-Sep-2003
  11. ↑ Ron Wilson, EDN. "Xilinx FPGA introductions hint at new realities Archivado el 25 de mayo de 2011 en Wayback Machine.." February 2, 2009 Retrieved June 10, 2010.
  12. ↑ Design & Reuse. "New Xilinx Virtex-6 FPGA Family Designed to Satisfy Insatiable Demand for Higher Bandwidth and Lower Power Systems." February 2, 2009. Retrieved June 10, 2010.
  13. ↑ Don Clark, Wall Street Journal. "Xilinx Say New Chips Adept at Surviving Space Radiation." July 19, 2010. Retrieved August 10, 2010.
  14. ↑ Xcell Journal, "CERN Scientists Use Virtex-4 FPGAs for Big Bang Research." July 2008. Retrieved January 28, 2009.
  15. ↑ DSP DesignLine. "Analysis: Xilinx debuts Virtex-5 FXT, expands SXT Archivado el 11 de octubre de 2020 en Wayback Machine.." June 13, 2008. Retrieved January 20, 2008.
  16. ↑ National Instruments. "Advantages of the Xilinx Virtex-5 FPGA." June 17, 2009. Retrieved June 29, 2010.
  17. ↑ Company Release. "New Xilinx Virtex-6 FPGA Family Designed to Satisfy Insatiable Demand for Higher Bandwidth and Lower Power Systems." February 2, 2009. Retrieved February 2, 2009.
  18. ↑ Don Clark, The Wall Street Journal. "Xilinx Says Four Chips Act Like One Giant." October 25, 2011. Retrieved November 18, 2011.
  19. ↑ Clive Maxfield, EETimes. "Xilinx tips world’s highest capacity FPGA." October 25, 2011. Retrieved November 18, 2011.
  20. ↑ David Manners, Electronics Weekly. "Xilinx launches 20m ASIC gate stacked silicon FPGA." October 25, 2011. Retrieved November 18, 2011.
  21. ↑ Electronic Product News. "Interview with Moshe Gavrielov, president, CEO, Xilinx Archivado el 12 de junio de 2018 en Wayback Machine.." May 15, 2012. Retrieved June 12, 2012.
  22. ↑ EDN. "The Vivado Design Suite accelerates programmable systems integration and implementation by up to 4X." Jun 15, 2012. Retrieved Jan 3, 2013.
  23. ↑ «Copia archivada». Archivado desde el original el 21 de julio de 2015. Consultado el 30 de julio de 2015. 
  24. ↑ Virtex UltraScale, Xilinx
  25. ↑ Virtex-II Pro Datasheet
  26. ↑ Virtex-4 Family Overview
  27. ↑ Richard Wilson, ElectronicsWeekly.com, "Xilinx repositions FPGAs with SoC move." February 2, 2009. Retrieved on February 2, 2009.

Véase también

editar
Obtenido de «https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Virtex_(FPGA)&oldid=161925591»