FPGA yongaları nasıl seçilir

I. FPGA çip seçiminin temel prensibi
FPGA boyutlandırması, bir araç için bir motor ve şasi seçmek gibi, performans ve maliyet, bakım ve kullanılabilirlik arasında bir denge gerektirir. İdeal seçim, kapsamlı bir performans, kaynaklar, kalkınma zorluğu ve arz güvenliği dengesidir.

1. İşlevsel gereksinimleri tanımlayın

İlk adım, sistem hedeflerini çözmektir. Yüksek hızlı veri işleme, protokol arayüzü dönüşümü, sinyal alımı ve kontrol veya algoritma hızlandırması gibi FPGA'ların sistemde ne gerçekleştirdiğini tam olarak anlamak önemlidir. Gereksinimlerin tanımlanması, sonraki tüm kararların yönünü belirler.

2. Mantık ve depolama kaynaklarını değerlendirin

Mantık Birimleri (LUTS, FFS): FPGA'nın sonraki fonksiyonel ayarlamalara izin verecek yeterli mantık birimine sahip olduğundan emin olmak için mantık devresinin karmaşıklığını değerlendirin. Genel olarak, kaynakların% 80'inden fazlasının işgal edilmesi önerilir.
Çip üstü bellek (blok RAM, vb.): Veri önbelleğe alınması, FIFO, görüntü işleme ve diğer gereksinimlere göre gerekli bellek kapasitesini hesaplar. Parçalanma ve atıkları önlemek için fiziksel dağılıma ve en küçük yapılandırılabilir üniteye dikkat edilmelidir.

3. Saat ve PLL kaynakları

PLL sayısı ve üretilebilecek farklı saat sayısı, sistemin gerektirdiği saat frekansına ve senkronize olup olmadığına göre hesaplanır. Birden fazla bağımsız senkronizasyon alanı gerekiyorsa, FPGA'nın yeterli saat ağaçlarına ve PLL desteğine sahip olması gerekir.

0021-12887 8 "kelepçe halkası

4. G\/Ç arayüzü ve PIN kaynakları

Gerçek periferik arayüzlere, iletişim protokollerine, hata ayıklama ve genişleme arayüzlerine göre, gereken pim sayısı önceden sayılır ve daha sonraki değişikliklerden kaynaklanan kısıtlamaları önlemek için marjın% 10 ~ 20'si ayrılır.
LVD'ler, LVCMO'lar ve diferansiyel sinyaller gibi FPGA tarafından desteklenen G\/Ç standartlarını kontrol edin ve bunları harici bağlantılara uyarlayın.

5. Performans Göstergeleri: Çalışma frekansı ve hız seviyesi

Frekans ne kadar yüksek olursa, o kadar iyi olur, ancak tasarım zamanlama kısıtlamaları, süreç kısıtlamaları ve nihai gerçek derleme sonucu. Teorik maksimum frekans sadece referans içindir ve gerçek çalışma frekansının zamanlama analizi sonuçlarına ve sinyal bütünlüğüne göre ayarlanması gerekir. Farklı üreticilerin hız notlarını tanımlamanın farklı yolları vardır, bu nedenle satın alırken ayrıma dikkat etmeniz gerekir.

6. Özel hardcore kaynak gereksinimleri

Bunlar, çip üstü yüksek hızlı alıcı-vericiler (Sırdlar), DSP çarpanları, sert çekirdekli işlemciler, gömülü bellek denetleyicileri ve daha fazlasını içerir. Bu kaynaklar, belirli bir algoritmanın veya arayüzün performansını ve güç tüketimini önemli ölçüde optimize edebilir.

Tasarım bir tür donanım hızlandırma ünitesine dayanıyorsa, çok sayıda paralel çarpma gerekiyorsa, FPGA modeline entegre edilmiş yeterli DSP bloğu olmasını sağlamak önemlidir.

7. Paket Türü ve PCB Tasarım Zorluğu

QFP paketi düşük pimli, basit PCB'ler için uygundur ve elle lehimlenmesi kolaydır. BGA, yüksek kurşun yoğunluğu ve yüksek kart düzeyinde performans gereksinimlerine sahip minyatürleştirilmiş ürünler için uygundur, ancak kablolama, lehimleme ve test etmek zordur ve PCB işlemi için yüksek gereksinimlere sahiptir. Paket boyutu ve pim aralığı doğrudan yönlendirme verimliliği, maliyet ve gerçek kapasite ile ilişkilidir.

8. Tedarik ve piyasa kullanılabilirliği

Fiyat şeffaflığı ve kaynak sürekliliği garantisi ile tedarik ve proje bakımı için uygun olan ana akım serilerin ve büyük piyasa dolaşımına sahip modellerin seçilmesi önerilir. Yeni, popüler olmayan veya durdurulan ürünlerin dikkatli olması gerekir, aksi takdirde kıtlıklar nedeniyle proje programını etkilemek kolaydır.

0020-40946 kelepçe halkası, 8 "SNNF, AL

II, Seçim süreci için öneriler

Gereksinim Analizi Aşaması: İletişim kurun ve sıralayın, bir blok diyagramı çizin ve işlevleri ve kaynakları listeleyin. Spesifikasyonların Ön Taranması: Üreticinin resmi web sitesindeki seçim aracı aracılığıyla, ihtiyaçları karşılayan dizi ve modeller önceden taranır. Kaynak eşleştirme ve ikincil optimizasyon: Kaynak eşlemesini geliştirme ortamına göre simüle edin ve dene, makul bir marj ayırın ve seviyelerin ve arayüzlerin dağılımını optimize edin. Ambalaj ve Üretim Yeteneklerini Değerlendirin: Şirketin PCB süreç yeteneklerine, beklenen verim, montaj ve lehimleme vb. Dayalı uygulanabilir ambalajı optimize edin. Pazar mevcudiyeti onay: Model teslim sürelerini, fiyatlandırma, satış sonrası desteği vb. Tedarik zinciri ile doğrulayın. Kapsamlı ödünleşmeler ve nihai karar verme: Son çip model kararını verme performansı, maliyet ve riski birleştirin.

III, yaygın düşünceler
Sadece ultra yüksek kaynakları veya en yüksek frekansı takip etmeyin, gerçek ihtiyaçlara odaklanın; Tasarımın ölçeklenebilirliğini ve yükseltilebilirliğini koruyun ve yeterince seçimden kaçının; Geliştirme aracı desteği, IP kaynağı zenginliği ve topluluk teknik belgeleri gibi "yumuşak" kaynaklara dikkat edin; Projenin ilk aşamasında çip zamanında kilitlendi ve fizibilite doğrulaması için az sayıda örnek satın alındı.
Özet:FPGA seçimi, proje başarısının veya başarısızlığının temel taşıdır ve sistem mühendisliği, mantık tasarımı, donanım uygulaması ve tedarik zinciri yönetiminin entegre optimizasyonudur. Bilimsel ve titiz seçim süreci proje risklerinden, kontrol maliyetlerini ve ürün geliştirme verimliliğini ve gelecekteki sürdürülebilirliği sağlayabilir.