借助赛灵思第二代目标设计平台赢取新的市场

21ic讯 为帮助客户评估最符合需求的 FPGA，并让客户的设计快速启动和运行，赛灵思公司推出了首批三种支持 28nm 7 系列 FPGA 的目标设计平台。其中Virtex®-7 和 Kintex™-7 FPGA 基础套件包括灵活混合信号子卡以及行业标准的 FMC 接插件。除了这些基础套件之外，安富利也推出了 Xilinx® Kintex-7 FPGA DSP 套件，可帮助客户充分利用 FPGA 在多 DSP 任务处理和更快运行速度方面的优势。

这三款全新套件意味着赛灵思第二代 FPGA 系统开发平台的首次发布。赛灵思早在 2009 年即推出了支持 6 系列器件的目标设计平台 (TDP) 战略（见中国通讯第33期封面报道：用目标设计平台加速创新）。赛灵思将平台战略描绘为由四个层次组成的金字塔：基础平台、特定领域平台、特定市场平台和最顶层的客户设计。目标设计平台战略可让客户充分利用赛灵思和赛灵思生态系统预先构建的解决方案优势，并将它们轻松地添加到 FPGA 设计项目中。将目标设计平台作为设计的基础，客户就可以将精力放在产品的差异化功能设计上。

在赛灵思目标开发平台分层架构中，全新的 Virtex-7 FPGA VC707 评估套件和 Kintex-7 FPGA KC705 评估套件等基础平台是评估赛灵思器件系列的主要方法。在基础目标设计平台之上，安富利提供的特定领域套件可以进一步帮助客户完成 DSP、嵌入式和连接功能等领域的设计。此外，赛灵思还面向航空航天和军用、汽车、无线和有线通信、专业广播和工业、科学和医疗等细分市场提供特定市场的开发平台，以实现更快的设计速度。这些面向 7 系列的特定市场套件的各个版本即将陆续发布。

所有赛灵思的目标开发平台不仅包括用于编程 FPGA 的开发板和软件，还包括内部和第三方 IP 核、参考设计和技术文档、广泛的内部开发和合作伙伴开发的 FPGA 夹层卡 (FMC) 子卡系列等。所有这些产品完美结合成一个强有力的工具，可帮助用户比以往任何时候都能够更快地在系统级进行设计工作。

赛灵思已推出面向 6 系列器件的所有三类目标设计平台，现在即将推出面向 7 系列器件的目标设计平台。VC707、KC705 和 Kintex-7 FPGA DSP 套件是在未来几个月内即将陆续推出的众多 7 系列套件中的第一批。

赛灵思高级战略市场营销经理 Mark Moran 强调指出，目标开发平台不是传统的开发套件。所有可编程芯片厂商所提供的套件一般只包括开发板、电源线、软件，有时还包括连接器。

Moran 指出：“在使用典型套件时，您需要将软件加载到自己的 PC 机上，插上开发板并加电，您所能看到的就是 LED 灯被点亮，表明开发板已开始工作，就是这样。如果想要了解更多，您通常需要到厂商的网站上去搜索相关技术文档和适用于芯片和开发板的 IP 核。在大多数情况下，如果您足够幸运，还可以找到基本的构建模块。但就算是找到了，往往也是过时的。某些厂商甚至会要求您购买标准的 IP 模块，仅用于正常启动和运行。在某些厂商处购买套件，就像购买一辆没有轮胎的汽车。您可以坐进驾驶席并发动引擎，但哪儿也去不了。”

更为严重的是，许多厂商提供大量令人眼花缭乱、功能重叠的套件。Moran 指出，这种现象既让用户难以分辨哪一种是最佳产品，同时又让厂商难以提供高质量的支持。他指出：“赛灵思的目标设计平台方案为用户提供的内容要比典型套件丰富得多。我们不会提供没有轮胎的汽车，相反，我们的开发板就像一辆已装配赛车轮胎并且加满整箱油的法拉利，经过了充分调试，随时准备出发，而且会风驰电掣。”

赛灵思目标设计平台业务高级产品市场营销经理 Evan Leal 指出，除开发板、连接器和设计软件之外，目标设计平台套件还包括多种类型的参考设计、免费的 IP 核，有时还会捆绑 FMC 卡。用户可以即时访问赛灵思和第三方厂商提供的 IP 核库和即插即用 FMC 子卡目录。Moran 指出：“因为这是我们的第二代目标设计平台，所以我们已经拥有一个非常强大的生态系统来为这些全新套件提供支持。而且，采用这一代器件，我们能够让客户更加轻松地完成开发，快速投入运行。”

组成赛灵思联盟计划的数百家开发板、设计服务、IP 核和工具厂商可为赛灵思目标设计平台提供丰富多样的解决方案和应用。赛灵思分别与 4DSP、Analog Devices、Avnet、Digilent、Northwest Logic、MathWorks、TI 和 Xylon 等展开密切合作，共同向市场推出 Kintex-7 FPGA 和 Virtex-7 FPGA 套件。

即插即用的 FMC 卡
事实上，赛灵思目标设计平台方案的关键组成部分之一是行业标准 FMC 接插件，而且从 Virtex-6 和 Spartan®-6 FPGA 系列开始，所有套件都包含 FMC 接插件。FMC 接插件可帮助 IP 核厂商、芯片制造商和设计服务公司推出子卡，使设计人员能够利用子卡快速将开发板连接到赛灵思套件，并在系统级环境中对其设计进行测试。

Moran 指出，自 2009 年推出 6 系列以来，目标设计平台生态系统中的 30 多个合作伙伴已推出 100 多种 FMC 卡。在最近几个月中，有超过 30 种 FMC 在赛灵思举行的插拔测试大会上经过验证能够支持全新 7 系列器件，可满足各种应用的需求。在未来几个月中，赛灵思预计将有更多 FMC 卡推出。

此外，7 系列器件也可从根本上改进目标设计平台战略。例如，Moran 指出，随着去年 7 系列器件的推出，赛灵思即采用了 ARM® AMBA® AXI4接口。AXI4 接口可让用户更加方便地将赛灵思、第三方以及内部开发的 IP 核集成到赛灵思 7 系列器件中。此外，它还可让客户和赛灵思 IP 核生态系统将重点集中于一个 IP 核互连结构而非多个，以便快速精简 IP 核解决方案以及开发新的 IP 核。

新一代目标设计平台的另一关键优势，在于赛灵思所有 7 系列器件（包括 Virtex-7、Kintex-7 和 ArtixTM-7）以及 Zynq™-7000 可扩展处理平台器件， 均可在一个可扩展的可编程逻辑架构上实现。Moran 指出，这种统一架构可让用户随设计需求的变化，在 FPGA 系列之间方便地应用所有的 IP 核或者进行设计迁移。

Moran 称 7 系列的另一巨大优势在于，即便是 Kintex-7 器件现在也包含了灵活混合信号 (AMS) 模块，也可方便用户在设计中监控和测试内部模块，甚至在 FPGA 上实现模拟功能（比如 ADC 和 DAC），无需依靠独立的外部电路。这样做可以提升性能，节约板级空间，并减少物料清单。Moran 指出，这样还可以让用户监控器件的功耗，并确认赛灵思 7 系列比同类竞争器件的优越之处（见 Xcell 杂志第 76 期封面报道）。

Moran 指出：“在 7 系列之前，我们只在 Virtex 器件中提供 AMS 模块。从 7 系列开始，我们在 Kintex 器件中也提供 AMS 模块。将会有全新的客户群现在可以从这些模块中获得巨大的优势。”

Moran 指出，率先推出的三种 7 系列目标设计平台所配备的功能可帮助用户以极快的速度启动并完成设计。

Virtex-7 FPGA VC707 评估套件
Moran 表示，对于寻求在采用 Virtex-7 FPGA 的大量应用中同时实现突破性的性能、容量和能效的设计人员来说，赛灵思 Virtex-7 FPGA VC707 评估套件是基础目标设计平台。这些应用包括用于有线和无线通信、航空航天与军用产品、医疗和广播市场的高级系统。

该套件专门采用 VX485T-2 FPGA，这是一种中型的 Virtex-7 器件。

在软件方面，该套件配套提供了 Virtex-7 VX485T-2 FPGA 专用的——ISE® 设计套件逻辑版本。在串行连接功能方面，可采用千兆以太网（GMII、RGMII 和 SGMII）、SFP/SFP+ 收发器连接器、一个配备四个 SMA 连接器和一个 PCI Express® x8 边缘连接器的 GTX 端口 (TX、RX)。

在并行连接功能方面，该套件采用两个 FMC-HPC 连接器（8 个 GTX 收发器、160 路单端或 80 路差分用户定义的信号。）在存储器方面，它包括速率为 1,600 Mbps 的 SODIMM DDR3 存储器、用于 PCIe® 配置的 1Gb（128 MB） BPI 闪存、一个 SD 卡接口和一个 8 KB I2C EEPROM。

其它连接功能包括 HDMI™ 视频输出、UART 转 USB 桥接器、2x16 LCD 插头、8个 LED、IIC 和模拟混合信号端口。

该套件还配套提供参考设计和演示以及综合全面的技术文档，以便用户立即着手工作。实例设计和演示包括开发板诊断演示、ChipScope™ Pro 串行 I/O 工具套件、IBERT 收发器测试设计、多重启动参考设计、PCI Express Gen 2 (x8) 测试设计和 DDR3 存储器接口设计。

在技术文档方面，本套件包括入门指南、硬件用户指南、参考设计和实例设计指南。另外还附送原理图和 UCF 文件，以提供根据最佳实践加速开发板布局和开发进程的必要信息。

Kintex-7 FPGA KC705 评估套件
采用XC7K325T-FF900 FPGA的Kintex-7 FPGA KC705评估套件是 Kintex-7 系列的基础目标设计平台。Moran 指出，该套件旨在实现最高灵活性，以帮助设计人员加速无线电/基带、雷达、边缘 QAM、三速率 SDI 以及其它要求高能效高速通信和处理等的各种应用的开发进程的应用。

符合 ROHS 规范的 Kintex-7 FPGA KC705 评估套件可提供一系列效果显著、节约成本的功能。该套件配套提供 Kintex-7 XC7K325T FPGA 专用的 ISE 设计套件逻辑版本。

串行连接功能包括千兆以太网（GMII、RGMII 和 SGMII），SFP/ SFP+ 收发器连接器、配有四个 SMA 连接器的 GTX 端口（TX、RX）、UART 转 USB 桥接器以及 PCI Express x8 边缘连接器。

并行连接功能包括 FMC-HPC 连接器（四个 GTX 收发器、116 路单端或 58 路差分（34LA 和 24HA）用户定义的信号）以及一个 FMC-LPC 连接器（1 个 GTX 收发器、68 路单端或 34 路差分用户定义的信号）。

其它连接功能包括 HDMI 视频输出、一个 2x16 LCD 显示器连接器、8 个 LED、I2C、LCD 插头和一个模拟混合信号端口。

存储器包括速率为 1,600 Mbps 的 SODIMM DDR3 存储器、一个用于 PCIe 配置的 1Gb（128 MB）BPI 闪存、SDIO-SD 卡接口、一个 16 MB QUAD SPI 闪存和一个 8 KB I2C EEPROM。

该套件还提供开发板诊断演示、ChipScope™ Pro 串行 I/O 工具套件、IBERT 收发器测试设计、多重启动参考设计、PCI Express Gen 2 (x8) 测试设计和 DDR3 存储器接口设计。Leal 称：“另外，本套件还配套提供采用 PCIex4 Gen2 和 DDR3 的目标参考设计，使设计人员能够快速着手集成 FPGA 设计人员最青睐的部分功能。”

在技术文档方面，本套件包括入门指南、硬件用户指南、参考设计和实例设计指南。另外还附送原理图和 UCF 文件。Leal 称：“就像 VC707，KC705 评估套件配套提供 AMS 评估卡，可帮助设计人员迅速评估 AMS 功能的价值。”

另外配备有若干电缆和适配器（即通用 12V 电源、两条 USB 电缆、一条以太网电缆和一个 HDMI 转 DVI 适配器）。

Kintex-7 FPGA DSP 套件
除了这些基础平台，针对那些期望使用 FPGA 更快地完成多个 DSP 工作的客户，安富利正在推出 Xilinx Kintex-7 FPGA DSP 套件目标设计平台。这款基于 Kintex-7 KX325T FPGA 的目标设计平台，包括连接真实信号用的集成式高速模拟 FMC。

这款高速模拟子卡是 4DSP 推出的FMC150。该卡提供两个 14 位、250 Msps的 A/D 通道以及两个 16 位、800 Msps的 D/A 通道，其既可采用内部时钟源，也可采用外部提供的基准时钟进行计时。

Kintex-7 FPGA DSP 套件附带目标 DSP 参考设计，内含具备数字上变频 (DUC)和数字下变频 (DDC) 功能的高速模拟接口。最终用户可直接将其用于自己的设计，从而可节约数周的开发时间。

在未来几个月里，赛灵思将陆续发布数款新的开发板以支持 7 系列器件。

图 1： 赛灵思目标参考设计平台理念让用户能够集中精力实现产品差异化并加速产品上市进程。

图 2：对于寻求在采用 Virtex-7 FPGA 的大量应用中同时实现突破性的性能、容量和能效的设计人员，赛灵思 Virtex-7 FPGA VC707 评估套件是基础目标设计平台。

图 3：Kintex-7 FPGA KC705 评估套件旨在实现最高灵活性，以帮助设计人员加速各类 Kintex-7 应用的开发工作。

图 4：安富利公司（Avent） 提供的 Kintex-7 FPGA DSP 套件主要面向期望使用 FPGA 更快完成多个 DSP 工作的客户。