Altera Cyclone IV FPGA,助力低成本市場應用
市場變化正在推動著高帶寬的進一步發(fā)展,尤其在消費類視頻顯示領域。一方面,新的技術不斷涌現(xiàn),高清晰度視頻、3D立體視頻不僅需要更高的帶寬,同時,成本也變得更加敏感。在過去的兩年里,液晶電視,高清晰度液晶顯示屏的價格下降了60%左右,對于這些終端廠商而言,他們迫切需要尋找更低廉的芯片解決方案,并且這些解決方案要滿足帶寬、功耗等要求。不僅如此,對于工業(yè)以太網(wǎng)應用,則需要支持各種不同的標準。專用芯片或者定制ASIC雖然成本方面可以滿足要求,但靈活性顯然受到了限制,它們無法支持不斷演進的各種標準。并且也并不足以支持工業(yè)以太網(wǎng)長達20年的供貨時間要求。
“這給了都給FPGA廠商帶來了新的機會?!痹诓痪们癆ltera Cyclone IV新品發(fā)布會上,Altera 產(chǎn)品及企業(yè)市場副總裁Vince Hu表達了這一觀點。
市場的推動促使Altera推出了Cyclone IV FPGA 新系列,Vince Hu介紹道,“讓我們來簡單回顧Cyclone 系列FPGA 的引進。”Cyclone是Altera2002 年推出的一款FPGA, 最初的定義是為了滿足低成本的需求,而這款FPGA 也是第一顆批量用于消費類顯示設備的FPGA 器件。2004 年, Cyclone II FPGA面世,該器件的目標是增加功能性,能夠?qū)τ谔囟☉玫淖龅阶畹统杀尽?007 年推出的Cyclone III ,在增加功能性的同時,做到了低成本以及同等密度下產(chǎn)品下具有最低的功耗?!艾F(xiàn)在,我們推出了60 nm的Cyclone IV。”
Cyclone IV FPGA系列包括兩種型號Cyclone IV GX以及Cyclone IV E。Cyclone IV GX具有150K邏輯單元(LE)、6.5-Mbit RAM、360個乘法器,以及8個支持主流協(xié)議的集成3.125-Gbps收發(fā)器,支持協(xié)議包括千兆以太網(wǎng)(GbE)、SDI、CPRI、V-by-One。Cyclone IV GX還為PCI Express (PCIe)提供了硬核IP。Cyclone IV E則是不帶有收發(fā)器的FPGA。
關于Cyclone IV的應用,Vince Hu舉了兩個例子來說明其給消費類電子產(chǎn)品帶來的優(yōu)越性。通常來說,液晶電視中需要36根LVDS傳輸線來實現(xiàn)信號從調(diào)諧面板到顯示面板上。這種解決方案需要昂貴的連接器,并且整體封裝成本很高。隨著接口標準的演進,通過采用V-by-one技術,以及Cyclone IV,只需要4對接線就可以實現(xiàn)信號的傳輸。這不僅僅減少了接口走線,視頻顯示清晰度也得以提升。
在廣播視頻采集卡應用中,傳統(tǒng)的方式是高清、標清格式的視頻信經(jīng)由過板上的均衡器,外部收發(fā)器轉(zhuǎn)換成并行信號到FPGA。該信號通過PCIe express和主機進行通信,完成信號傳輸。而采用了Cyclone IV的解決方案,則集成了包括PCIe橋接的所有收發(fā)器,節(jié)省了30%的系統(tǒng)成本。
此外,對于Cyclone IV GX器件,Altera重點放在降低系統(tǒng)總成本上。與前幾代結(jié)合外部收發(fā)器PHY的Cyclone產(chǎn)品相比,Cyclone IV GX FPGA通過集成收發(fā)器降低了外部元件成本,功耗減小了30%。同時,Cyclone IV GX器件只需要兩路電源供電,簡化了PCB設計,減小了電路板面積,降低了成本。
“Cyclone IV 的成本足以和ASSP競爭,并且其具有的靈活性是ASSP無法比擬的。設計人員采用Cyclone IV系列的創(chuàng)新功能很容易支持多種協(xié)議,開發(fā)的解決方案不會過時,產(chǎn)品生命周期遠遠超出ASSP?!盫ince Hu說道。