Hogyan válasszuk ki az FPGA chipset

I. Az FPGA chip kiválasztásának alapelve
Az FPGA méretezése, mint például a motor és az alváz kiválasztása egy autó számára, egyensúlyt igényel a teljesítmény és a költség, a karbantartás és a rendelkezésre állás között. Az ideális kiválasztás a teljesítmény, az erőforrások, a fejlesztési nehézségek és a kínálat biztonságának átfogó egyensúlya.

1. Határozza meg a funkcionális követelményeket

Az első lépés a rendszercélok rendezése. Fontos, hogy pontosan megértsük, hogy az FPGA-k milyen feladatokat végeznek a rendszerben, mint például a nagysebességű adatfeldolgozás, a protokoll interfész konverzió, a jelszerzés és a vezérlés, vagy az algoritmus gyorsulás. A követelmények meghatározása meghatározza az összes későbbi döntés irányát.

2. Értékelje a logikai és tárolási erőforrásokat

Logikai egységek (LUTS, FFS): Értékelje meg a logikai áramkör bonyolultságát annak biztosítása érdekében, hogy az FPGA elegendő logikai egységgel rendelkezik, hogy lehetővé tegye a későbbi funkcionális beállításokat. Általánosságban javasoljuk, hogy az erőforrások legfeljebb 80% -át elfoglalják.
On-chip memória (blokk RAM stb.): A szükséges memóriakapacitást az adatgyűjtés, a FIFO, a képfeldolgozás és az egyéb követelmények alapján számolja ki. Figyelembe kell venni a fizikai eloszlásra és a legkisebb konfigurálható egységre a fragmentáció és a hulladék elkerülése érdekében.

3. óra és PLL források

A PLL -ek számát és a létrehozható különféle órák számát a rendszer által megkövetelt óra gyakoriság alapján számoljuk, és hogy szinkronizálják -e vagy sem. Ha több független szinkronizálási tartományra van szükség, akkor az FPGA -nak elegendő órásfákkal és PLL -támogatással kell rendelkeznie.

0021-12887 8 "CLAMP Ring

4. I/O interfész és pin erőforrások

A tényleges perifériás interfészek, a kommunikációs protokollok, a hibakeresési és a bővítési interfészek szerint a szükséges csapok számát előre megszámolják, és a margó 10 ~ 20% -át fenntartják a későbbi változások miatti korlátozások elkerülése érdekében.
Ellenőrizze az FPGA által támogatott I/O szabványokat, például LVD -ket, LVCMO -kat és differenciáljeleket, és adaptálja azokat a külső kapcsolatokhoz.

5. Teljesítmény mutatók: Működési frekvencia és sebességszint

Minél magasabb a gyakoriság, annál jobb, de a tervezési időzítési korlátok, a folyamatkorlátozások és a végső tényleges összeállítás eredménye. Az elméleti maximális frekvencia csak referenciaként szolgál, és a tényleges működési gyakoriságot az időzítés elemzési eredményei és a jel integritása alapján kell beállítani. A különböző gyártóknak különböző módjai vannak a sebességi osztályok azonosítására, ezért a vásárláskor figyelni kell a megkülönböztetésre.

6. Különleges kemény erőforrás -követelmények

Ide tartoznak a chip nagysebességű adó-vevők (SERDES), a DSP szorzók, a kemény magú processzorok, a beágyazott memóriavezérlők és még sok más. Ezek az erőforrások jelentősen optimalizálhatják egy adott algoritmus vagy interfész teljesítményét és energiafogyasztását.

Ha a formatervezés valamilyen hardvergyorsító egységre támaszkodik, fontos annak biztosítása, hogy elegendő DSP -blokk legyen az FPGA modellbe, ha nagyszámú párhuzamos szorzásra van szükség.

7. Csomagtípus és NYÁK tervezési nehézsége

A QFP csomag alacsony tűs, egyszerű PCB-khez alkalmas, és kézzel könnyen forrasztható. A BGA alkalmas miniatürizált termékekhez, magas ólomsűrűséggel és magas deszka szintű teljesítményigényekkel, de nehéz a vezetékeket, a forrasztást és a tesztelést, és magas követelményekkel rendelkezik a PCB-folyamathoz. A csomag mérete és a tű távolsága közvetlenül kapcsolódik az útválasztási hatékonysághoz, a költségekhez és a tényleges kapacitáshoz.

8. Kínálat és piaci rendelkezésre állás

Javasoljuk, hogy válasszon nagy piaci keringéssel rendelkező mainstream sorozatokat és modelleket, amelyek kényelmesek a beszerzéshez és a projekt karbantartásához, az ár átláthatóságával és az erőforrás -folytonossági garanciával. Az új, népszerűtlen vagy megszűnt termékeknek óvatosnak kell lenniük, különben a hiány miatt könnyű befolyásolni a projekt ütemezését.

0020-40946 CLAMP RING, 8 "SNNF, AL

II., Javaslatok a kiválasztási folyamatra

Követelmény -elemzési szakasz: Kommunikáció és rendezés, blokkdiagram rajzolása, valamint a funkciók és erőforrások felsorolása. A specifikációk előzetes átvilágítása: A gyártó hivatalos weboldalán a kiválasztási eszközön keresztül a sorozatokat és az igényeket kielégítő modelleket előzetesen átvizsgálják. Erőforrás -illesztés és másodlagos optimalizálás: Szimulálja és megkísérelje az erőforrások feltérképezését a fejlesztési környezet szerint, fenntartja az ésszerű margót, és optimalizálja a szintek és az interfészek eloszlását. Értékelje a csomagolási és gyártási képességeket: A megvalósítható csomagolást a vállalat PCB folyamatképessége, a várható hozam, összeszerelés és forrasztás stb. Optimalizálása stb. A piac elérhetőségének megerősítése: Ellenőrizze a modell átfutási idejét, az árazást, az értékesítés utáni támogatást stb. Átfogó kompromisszumok és végleges döntéshozatal: A teljesítmény, a költségek és a kockázat kombinálása a végső chip-modell döntésének meghozatalához.

III, Közös megfontolások
Ne csak az ultra-magas erőforrásokat vagy a legmagasabb gyakoriságot keresse, összpontosítson a tényleges igényekre; Fenntartja a formatervezés méretezhetőségét és frissíthetőségét, és kerülje el eléggé kiválasztását; Figyeljen a "lágy" erőforrásokra, például a fejlesztési eszköz támogatására, az IP -erőforrások gazdagságára és a közösségi műszaki dokumentációra; A projekt korai szakaszában a chipet időben bezárták, és kis számú mintát vásároltak a megvalósíthatóság ellenőrzéséhez.
Összegzés:Az FPGA kiválasztása a projekt sikerének vagy kudarcának sarokköve, és ez a rendszermérnöki, a logikai tervezés, a hardver megvalósításának és az ellátási lánc menedzsmentjének integrált optimalizálása. A tudományos és szigorú kiválasztási folyamat hatékonyan elkerülheti a projektkockázatokat, az ellenőrzési költségeket, és biztosíthatja a termékfejlesztés hatékonyságát és a jövőbeli fenntarthatóságot.