|
Altera公司的Stratix IV 40nm FPGA包括Stratix IV E、Stratix IV GX和Stratix IV GT三個(gè)系列，具有較高的密度（680k邏輯單元（LE），22.4Mbits嵌入式存儲(chǔ)器和1 360個(gè)18×18乘法器），較佳的性能以及較低的功耗，系統(tǒng)帶寬（8.5Gbps）的48個(gè)高速收發(fā)器，以及1 067 Mbps (533 MHz) DDR3存儲(chǔ)器接口)達(dá)到了較高的水平，并具有較好的信號(hào)完整性，適合無(wú)線通信固網(wǎng)、軍事、廣播等其他最終市場(chǎng)中的高端數(shù)字應(yīng)用。 Altera Stratix IV FPGA面向高端應(yīng)用，提供了突破性的系統(tǒng)帶寬水平和功率效率。Stratix IV FPGA采用臺(tái)灣半導(dǎo)體廠商（TSMC）的40nm工藝技術(shù)，具有較高的邏輯密度，較大的收發(fā)器和較低功耗要求。 Stratix IV器件系列包括三個(gè)優(yōu)產(chǎn)品類型以滿足不同的應(yīng)用需求： • Stratix IV E（增強(qiáng)型）FPGA，高達(dá)813 050個(gè)邏輯元件（LE）， 33 294kbits RAM和1 288 18×18位乘法器 • Stratix IV GX收發(fā)器FPGA，高達(dá)531 200LE，27 376kbits RAM，1 288 18 x 18位乘法器和基于48全雙工時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）的收發(fā)器，速率高達(dá)8.5 Gbps • Stratix IV GT，高達(dá)531 200 LE，27 376 kbits RAM，1 288 18×18位乘法器和基于48全雙工CDR的收發(fā)器，速率高達(dá)11.3 Gbps Stratix IV FPGA主要特性 Stratix IV器件的主要特性如表1所示。 表1 Stratix IV器件的主要特性 
•在Stratix IV GX和GT器件中，采用最高48全雙工CDR的收發(fā)器，分別支持高達(dá)8.5Gbps和11.3Gbps的速率 •專用型電路可支持適用于一般串行協(xié)議的物理層功能，如PCI Express（PCIe) （PIPE) Gen1和Gen2， Gbps Ethernet（GbE），串行RapidIO，SONET/SDH，XAUI/HiGig，（OIF）CEI-6G，SD/HD/3G-SD，F(xiàn)ibre 通道，SFI-5和Interlaken •完整的PCIe協(xié)議解決方案，帶有采用PHY-MAC層的嵌入式PCIe硬IP模塊，數(shù)據(jù)鏈接層和處理層功能 •可編程的發(fā)射器預(yù)加重和接收器均衡電路以補(bǔ)償在實(shí)際媒體中根據(jù)頻率產(chǎn)生的損耗 •典型的物理媒體連接（PMA）國(guó)耗：每通道100mW@3.125Gbps 和每通道135 mW@6.375 Gbps •每個(gè)器件72 600至813 050同等LE • 7 370~33 294kbits的增強(qiáng)型TriMatrix存儲(chǔ)器，包括三種RAM模塊容量，以實(shí)現(xiàn)真正的雙端存儲(chǔ)器和FIFO緩沖器 •數(shù)字信號(hào)處理（DSP）模塊，可配置為9×9位、12×12位、18×18位和36×36位 •每個(gè)器件中，最高達(dá)16個(gè)全球時(shí)鐘（GCLK），88個(gè)區(qū)域時(shí)鐘（RCLK）和132個(gè)外高時(shí)鐘（PCLK） •可編程的功率技術(shù)，在將器件性能較大化的同時(shí)，將功率較小化 •高達(dá)1120個(gè)用戶引腳配置在24個(gè)模塊I/O體中,支持廣泛的單端和差分I/O標(biāo)準(zhǔn) •支持高速外部存儲(chǔ)器接口，在最高達(dá)24模塊I/O體上，包括DDR、DDR2、DDR3 SDRAM、RLDRAM II、QDR II和QDR II+ SRAM •高速LVDS I/O支持，帶有串行器/并行器（SERDES），動(dòng)態(tài)相位排列（DPA）和軟CDR電路，速度高達(dá)1.6 Gbps •支持源同步總線標(biāo)準(zhǔn)，包括SGMII、GbE、SPI-4相位2（POS-PHY4層）、FI-4.1、XSBI、UTOPIA IV、NPSI和CSIX-L1 •針對(duì)Stratix IV E的插腳引線，設(shè)計(jì)允許以較小的PCB影響，從Stratix III向Stratix IV E移植 Stratix IV GT器件 Stratix IV GT器件為每個(gè)產(chǎn)品提供高達(dá)48個(gè)基于CDR的收發(fā)器通道：28個(gè)收發(fā)器通道中的三分之二都具有專用型PCS和PMA電路并支持600Mbps~11.3Gbps之間的數(shù)據(jù)速率，其余的16個(gè)收發(fā)器通道具有僅PMA專用型電路并支持600Mbps~6.5Gbps間的數(shù)據(jù)率。
圖1 Stratix IV GT器件框圖
圖2 Stratix IV GT 100G開發(fā)板方框圖 Stratix IV GT版100G開發(fā)套件 支持對(duì)100GbE設(shè)計(jì)進(jìn)行全面評(píng)估： •通過(guò)光模塊，支持10G/40G和100G線路接口 •通過(guò)4×18 ADRII和4×32 DDR3存儲(chǔ)器塊，支持需要外部存儲(chǔ)器接口的應(yīng)用 •通過(guò)兩對(duì)FCI AirMax連接器，使用系統(tǒng)側(cè)接口 •全面的線路側(cè)（光模塊）至系統(tǒng)側(cè)（AirMax連接器）數(shù)據(jù)通路分析 •評(píng)估性能達(dá)11.3 Gbps的收發(fā)器 •驗(yàn)證兼容10G/40G/100G以太網(wǎng)、Interlaken、CEI-6G/11G、PCI Express（Gen1，Gen2和Gen3）、Serial RapidIO以及其他主要標(biāo)準(zhǔn)的物理介質(zhì)附加（PMA）子層 •驗(yàn)證SFP、SFP+、QSFP和CFP等光模塊之間的互操作性 Stratix IV GT版100G開發(fā)套件包括： • Stratix IV GT開發(fā)板 •安裝的器件：EP4S100G5F45I1N • EPM2210F324C3N，MAX II 256引腳CPLD •配置狀態(tài)和設(shè)置單元 •快速被動(dòng)并行（FPP）配置 •嵌入式USB-BlasterTM下載電纜 •時(shí)鐘 •板上可編程時(shí)鐘振蕩器 • SMA連接器，為收發(fā)器參考時(shí)鐘提供外部差分時(shí)鐘 •通用用戶輸入/輸出 • DIP和按鍵式開關(guān) • LED • LCD
圖3 Stratix IV GT 100G開發(fā)板外形圖 •存儲(chǔ)器件 • 1Gb同步閃存(主要用于存儲(chǔ)兩個(gè)FPGA配置——工廠和用戶配置) •板上存儲(chǔ)器 • 4個(gè)2Gb DDR3 SDRAM • 4個(gè)72Mb QDR II SRAM •元件和接口 • 10/100/1000以太網(wǎng)PHY和RJ-45插頭 • 36個(gè)收發(fā)器通道 • 1個(gè)SFP+接口通道 • 1個(gè)具有EDC的SFP+接口通道 • 4個(gè)QSFP接口通道 • 10個(gè)CFP接口通道 • 20個(gè)Interlaken接口通道 •溫度測(cè)量電路 •管芯溫度 •環(huán)境溫度 •電源 • 14V~20V直流輸入 • 2.5mm筒形插座，用于直流電源輸入。 • On/off電源滑動(dòng)開關(guān) •板上電源測(cè)量電路 • Quartus II軟件許可并沒(méi)有含在這一套件中 使用這一開發(fā)套件你可以實(shí)現(xiàn)下列功能： •對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行開發(fā)和測(cè)試以適應(yīng)各種不同的光學(xué)模塊 •開發(fā)和測(cè)試Interlaken設(shè)計(jì) •開發(fā)和測(cè)試存儲(chǔ)器子系統(tǒng)，包括DDR3或QDR II存儲(chǔ)器 •構(gòu)建可從Altera和HardCopy IV ASIC進(jìn)行移植的設(shè)計(jì) 詳情請(qǐng)見： http://www.qingdxww.cn/thread-86599-1-1.html 來(lái)源：中電網(wǎng) |
