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深圳宇航军工半导体有限公司 / 2020-04-14 15:18:21

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英特尔? Agilex? M 系列 SoC FPGA 英特尔? Agilex? M 系列 SoC FPGA 针对计算密集型和内存密集型应用进行了优化。该产品家族即将上市。英特尔? Agilex? M 系列 SoC FPGA 提供面向英特尔? 至强? 处理器的一致性连接、HBM 集成、增强型 DDR5 控制器和英特尔? 傲腾? DC 持久内存支持,针对需要大量内存和高带宽的数据密集型应用进行了优化。

这项革命性的 FPGA 互连技术将为具有大量数据处理需求的内存密集型应用提供低延迟和性能优势。Compute Express Link 英特尔? Agilex? FPGA 和 SoC 家族通过 Compute Express Link 提供了业界首个面向英特尔? 至强? 处理器的缓存和内存一致性互连技术。


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在过去,需要使用定点乘法器和FPGA逻辑来实现浮点运算功能,Altera的硬核浮点DSP几乎不使用现有FPGA浮点计算所需要的逻辑资源,并且,桶形移位寄存器可在硬核DSP模块中实现,就避免了使用宝贵的FPGA资源运行归一化和归一化函数。采用硬核浮点DSP模块内置这一创新体系结构,不仅节省了很多的逻辑资源,时序收敛或者fMAX要求也不再受限于次优布线,从而保证了使用80%至90%逻辑资源的FPGA仍能保持较高的fMAX性能。 。 二是提高了数字精度。但是,在采用了Arria 10和Stratix 10器件中的硬核浮点模块后,实际输出值与Simulink模型显示的高度一致。这在解决桶形移位寄存器占用资源方面至关重要,但实际输出值与MATLAB/Simulink模型值相比会有所偏差。硬核浮点DSP模块支持很多复数浮点运算,包括累乘法、加减法等,其浮点输出都符合IEEE 754标准,从而保证了在具有高分辨率要求的应用中其数值的一致性。采用Arria 10和StraTIx 10器件中的硬核浮点DSP模块,FPGA系统克服了前述提到的限制性能的挑战。Arria 10和Stratix 10器件还在FPGA业界实现了能效最高的浮点,每瓦分别是50 GFLOP和100 GFLOPS,极大地减少了以前进行浮点运算时所需要的逻辑和布线资源,从而大幅度降低了内核动态功耗。 Altera FPGA硬核浮点DSP模块解决方案提高运算性能 三是提高了能效。在算法输入输出时,这一内部二进制补码表示与IEEE 754格式相互转换。硬核浮点DSP提高设计效能,加快上市 在Arria 10和StraTIx 10器件中的硬核浮点DSP模块不仅提高了运算性能,还可加快产品上市时间。过去FPGA实现浮点运算是在内部数据通路上使用二进制补码表示。在提高运算性能方面,主要体现在三个方面: 一是可节省逻辑资源的使用。

一般来说,Xilinx有它自己的可配置逻辑块(CLB)/片,Altera有它自己的逻辑阵列模块(LAB),这是可以理解的。ListXII器件具有多达12个PLL和48个独立的系统时钟,它们可以作为中央时钟管理器来满足系统时序要求。

如果利用设计结构来将性能提升12%到15%(通过增加额外的流水线),那么就可以降低速度等级,从而节约20%大30%的成本; N :后缀,N表示无铅,ES工程样片。以EP4CE10F17C8N芯片为例进行详细介绍: EP4C:Altera器件系列CycloneIV; E/GX:E表示普通逻辑资源丰富的器件,GX表示带有高速串行收发器的器件; 10 :LE逻辑单元的数量,10表示约有10k的逻辑单元; C :表示高速串行收发器的数量,该芯片没有高速串行收发器所以不写; F :表示PCB封装类型,F是FBGA封装,E(EQFP)、Q(PQFP)、U(UBGA)、M(MBGA); 17 :表示引脚数量,17代表有256个引脚; C :工作温度,C表示可以工作在0℃到85℃(民用级),I表示可以工作在-40℃到100℃(工业级),A表示可以工作在-40℃到125℃(军用级); 8 :器件的速度等级,6约最大是500Mhz,7约最大是430Mhz,8约最大是400Mhz,可以看出在Altera的器件中数字越小表示速度越快,而在Xilinx的器件中数字越大表示速度越快;一般来讲,提高一个速度等级将带来12%到15%的性能提升,但是器件的成本却增加了20%大30%。

较近很多人问我学习FPGA到底是选择Altera的赛灵思或做的,所以我说了很多善意的,中心思想是大概了解一些FPGA学习FPGA的设计理念和设计原则,在单一实验平台或操作系统软件,因为你要不要纠结在这个行业越走越高,广度和深度都了解一下,当特别强调动手早学习上,选择一个平台和操作系统软件是为了让你更好的去DIY,而不是让你这篇文章或实验的软件平台在做,因为不理解的原则,那么你改变环境也什么都不明白。特别是现在的科技公司较新的产品升级还是比较快的,要学会掌握核心知识为王。现在,在我自己的接触,我们就来简单说说的交流,三排Altera和Xilinx FPGA和欢迎的区别,必有我师,共同学习,共同进步。


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逻辑阵列模块(实验室)逻辑阵列模块(lab)的主要结构是八个自适应逻辑模块(alm),包括一些进位链和控制逻辑。需要注意的是,上图所示的组合逻辑包含两个4输入4查找表(lut)和四个3输入查找表。下面是Startix II器件的一个示例,以说明Altera产品的结构。一般来说,xilinx有自己的可配置逻辑块(clb)/slice,altera有自己的逻辑阵列模块(lab),这是可以理解的。锁相环 stratixii器件有多达12个pll和48个独立的系统时钟,可以用作中央时钟管理器,以满足系统计时要求。自适应逻辑模块(alm)是stratixⅡ器件的基本模块。数字信号处理模块(DSP)对dsp模块的结构进行了优化,以实现各种性能较高、逻辑资源利用率较低的dsp功能。其结构如下。Altera的产品通常包括以下单元结构:逻辑阵列模块(Lab)、Trimatrix存储器模块(RAM)、数字信号处理模块(DSP)和锁相环模块(PLL)。内存模块(RAM) Stratix II器件具有Trimatrix存储结构,包括三种尺寸的嵌入式RAM块。Trimatrix内存包括512位M512块、4KB M4K块和512KB M-RAM块,每个块都可以配置为支持各种功能。每个ALM包含两个可编程寄存器、两个专用全加器、一个进位链、一个共享算术链和一个寄存器链。

因此,国产 FPGA 厂商此时切入可以说是最佳时期。不过近几年来,我国加速了 FPGA 的国产化进程,无论是企业、政府,还是资本都在支持国产 FPGA 的发展;加上在 AI、IoT、5G 快速发展的推动下,我国将有庞大的 FPGA 增量市场。

这些电磁波会穿过屏蔽层,导致系统无法通过电磁兼容性 (EMC) 测试。。Altera的 LVDS 系统电路板设计电磁干扰电磁辐射是设计人员通常关心的问题,因为辐射会通过电磁横波 (TEM) 进行传播。 采用 CMOS 或者 TTL 等单端传输方式时,几乎所有的磁力线都能够从导体中自由辐射出去。 一些磁力 线以 TEM 波的形式传播,从系统中辐射出去,带来 EMC 问题。

这些不连续点增大了共模噪声,以 EMI 的形式进行辐射。 图 1 所示为匹配电阻的正确应用。 差分 LVDS 走线的任何不连续点都会导致信号反射,劣化信号质量。 Altera的 LVDS 系统电路板设计为 LVDS 通道选择匹配电阻时,应遵从以下指南。阻抗匹配由于是高速 LVDS,因此,阻抗匹配非常重要,即使是非常短的转弯。 LVDS 以电流模式输出,需要匹配电阻实现闭环,没有电阻匹配时无法工作。 所选择的这一匹配电阻值 (RT) 与传输线的差分阻抗相匹配,在 90Ω 到 110Ω 之间 ( 一般为 100Ω)。

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、。总结为充分发挥高速低噪声 LVDS 的优势,设计人员应确保板上和穿过连接器或者电缆的差分走线导体彼此紧密耦合,从而降低噪声,很好的进行平衡,减小偏移,实现阻抗匹配。

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