《電子技術應用》
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異步架構FPGA實現業界最高速度

2009-08-25
作者:Denny Scharf

    作為一家FPGA企業,Achronix公司并不把Altera和賽靈思這樣的公司視為直接的競爭對手。Achronix公司產品的高性能優勢使我們可以與業內其他企業共存。傳統的FPGA技術使用同步架構,受全局時鐘和物理架構的限制,傳統FPGA器件的速度難以持續提高,因此需要對這些技術進行大的革新,從而將其性能提高到一個新的水平。


    Achronix公司采用了新的設計方法,使異步架構的高速度和同步邏輯的簡便性得以平衡。Achronix采用的異步技術使得其SpeedsterFPGA產品速度能達到1.5GHz,高于標準單元ASIC的速度,并且是大多數FPGA速度的3倍。


    新架構的“秘方”就是picoPIPE技術,picoPIPE采用簡單的握手協議來高效地控制數據流,從而大幅提高性能。使用傳統的全局時鐘架構,全局時鐘邏輯不平衡,時鐘速率必須支持整個時鐘域的最慢路徑,任何速度快于最慢路徑的組合邏輯都要等待最慢路徑的完成,而Achronix的設計則使數據得以通過最高效的通道進行傳輸。


    另外,這種高速的FPGA還可以與傳統的時鐘、I/O、SerDes和鎖相環相匹配,也就是說,在設計方法上Achronix的picoPIPE技術可以視為與傳統同步FPGA相同。因此,設計人員在利用picoPIPE的高性能的同時,無需花時間學習新的設計工具和技術。


    與傳統的FPGA技術相比,Achronix公司的picoPIPE技術具有一個關鍵的特性,它允許電源電壓存在明顯差異,并能在很寬的電壓范圍內正常工作。這就為用戶提供了一個重要的電源管理工具,內核電源電壓可通過調節來降低功耗,從而保證系統所需的高性能得以實現。同時,用戶可以根據需要調節內核電壓,以平衡其在性能和功耗兩方面的需求。


    由于Speedster的picoPIPE技術兼具高性能的優勢和可重復編程的靈活性,使得該產品在網絡、通信、加密、高性能計算、視頻與圖像、數字信號處理、工業、測試測量以及軍事和航天領域成為理想的選擇。

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