引入新型 FPGA：集成、价格、性能和功耗的理想平衡

市场挑战

  • 对更高性能的严格要求

  • 功耗也至关重要（高达 40% 的运营费用）

  • 系统复杂性需要更高集成度的硅器件

  • 只有高度差异化的产品才能在当今市场上脱颖而出

  • 竞争加剧需要降低成本

  • 加快生产时间的压力使 ASSP 和 ASIC 不太实用

解决方案：Xilinx Kintex-7 FPGA

  • 一种以更低价格提供两倍性价比的新型设备

  • 28nm HKMG 工艺技术和HPL 方法可提高功耗效率

  • 平衡的设计，针对高增长应用的性能、功耗、成本和上市时间进行了优化和封装

  • 可编程性和目标设计平台的灵活性和省时性，可减少开发时间和成本

  • 带有 AMBA® 高级可扩展接口 4 (AXI4) 的统一架构，用于促进重用和可移植性的即插即用 IP

  • 行业最通用系列的一部分，可快速、轻松地重新定位到更高密度或更低成本的设备

业界最佳性价比

随着全球首款 28nm FPGA 的推出，Xilinx 为设计人员提供了最广泛的可编程平台，包括新型设备的多功能性。 Xilinx Kintex™-7 FPGA 的性价比翻了一番，功耗和成本减半，使其成为当今快速增长的应用（如无线通信）的明智选择。设计人员可以利用一系列具有卓越性能和连接性的设备，而以前的价位仅限于最高容量的应用。

高度集成，高速连接

Kintex-7 FPGA 让设计人员能够构建出色的带宽和 12 位数字可编程模拟，同时满足成本和功耗要求。前所未有的 144GMACS 数字信号处理器 (DSP) 使多功能 Kintex-7 设备成为便携式超声设备和下一代通信等应用的绝佳选择。 Kintex-7 FPGA 提供 800Gbps 的峰值串行带宽（全双工），包括针对当今分布式基带架构优化的 CPRI/OBSAI IP 核 (9.8Gbps)。可编程 Kintex-7 设备还可以轻松重新配置以支持多种空中接口，例如 LTE、WiMAX 和 WCDMA。为了连接到主机系统，Kintex-7 FPGA 系列提供了对八通道 PCI Express（Gen1/Gen2）的内置支持。

高效且价格合理的设备还使设计人员能够满足连接性和吞吐量要求，同时最大限度地减少零件数量。 72 位、1833Mbps 的Kintex-7 内存接口支持单内存缓冲区设计，而不是其他设备所需的两个或四个缓冲区设计。同样，单个 Kintex-7 设备可以以支持 IP 视频网关的单芯片实现，可通过 4 通道 10 吉比特网桥支持 12 个 3G 通道。

统一架构的优势

所有 7 系列 FPGA 系列都利用 Xilinx 统一架构来保护 IP 投入，并使 6 系列设计的移植变得容易。凭借包括逻辑结构、块 RAM、DSP、时钟、模拟混合信号 (AMS) 等在内的通用元素，统一架构还有助于在 7 系列中快速重新实现。对于类似的移植和新项目，Kintex-7 架构可显着缩短开发时间，让设计人员专注于产品差异化。

关键性能概述

两倍的性价比，更低的成本

  • 许多性能提升创新，包括行业领先的 1,866Mbps 内存接口；具有高性能滤波功能的 639MHz DSP48E1 slice；六输入查找表

  • 1833Mbps 内存接口

  • 1.6G 的 LVDS 连接

  • 多达 1,920 个 DSP slice

  • 针对线路速率性能优化的封装

内存控制器创新

• 存储器 Phy 的专用硬核 IP 实现，用于简化与外部 DDR 存储器的接口

• 一种灵活的软控制器，由用于校准、访问方法和系统接口的高性能逻辑支持

• 高速 PCI Express 硬核、软核 IP

• 用于 PCI Express 的集成硬核 IP，完全支持 PCI Express 终端和根端口配置

• 硬核 IP 支持多达八个 PCI Express Gen1 和 Gen2 通道

• 软核 IP 支持多达八个 PCI Express Gen3 通道

最大化连通性并保持在预算范围内

• Kintex-7 FPGA 让设计人员能够为应用选择价格和性能组合合适的封装

• 每个系列的价格点都最大限度地提高了吞吐量（6.6Gbps 和 12.5Gbps 收发器）

• 通过提供最高信号完整性和多达 32 个高速 GTX 收发器（12.5Gbps 线路速率）的常规倒装芯片 BGA 封装最大限度地提高性能

• 通过提供高信号完整性和稳健热特性（高达 6.6Gbps 线路速率）的裸芯片倒装芯片 BGA 封装最大限度地降低成本

功耗减半

• 与可替代的 28 纳米高性能 (HP) 工艺相比，HPL 工艺可将功耗降低一半

• 1.0V低 内核电压（某些设备可选 0.9V 内核电压选项）转化为更低的系统功耗、更低的冷却要求和更“绿色”的设计

• 来自智能时钟门控和第五代部分重配置的额外功耗降低

专注差异化

通过目标设计平台最大化生产力

Xilinx 目标设计平台是业界最全面的开发套件，包括电路板、工具、IP 核、参考设计和 FPGA FMC 支持。这些套件使设计人员能够立即开始应用程序开发并提高工作效率，同时通过预先验证的参考设计加速对高级功能的使用。结合全功能评估板和 Xilinx ISE 设计套件软件，参考设计还有助于集成来自随时可用的第三方附加硬件和 IP 生态系统的解决方案。

我们的基础套件 Kintex-7 FPGA KC705 评估套件为需要 DDR3、千兆位以太网、PCI Express 和其他串行连接的更高级别系统的设计提供了一个灵活的框架。我们的第一个领域套件 Kintex-7 FPGA DSP 套件包括一个集成的高速模拟 FPGA FMC接口来连接真实的信号。

启用下一代系统

通信：单芯片 LTE 基带（2 X 4 MIMO）

Kintex-7 FPGA 提供最佳性价比，因此设计人员可以在通用平台中满足 LTE 基带处理的严格延迟要求。

  • 可编程性支持具有划算的通用平台，支持多种空中接口，例如 LTE、WiMAX 和 WCDMA

  • 能够将设计从picocell 跨入到 macrocell，从而降低总体拥有成本

  • 容量是上一代 FPGA 的 3 倍，成本相同，功耗降低 40%

  • 支持 9.8Gbps CPRI/OBSAI 以实现高吞吐

  • 在低成本封装选项中支持 6.144Gbps CPRI/OBSAI

医疗：便携式超声波

在低成本封装选项中支持 6.144Gbps CPRI/OBSAI 芯片级封装中的高 I/O 带宽和 144GMACS DSP 处理能力使 Kintex-7 70T FPGA 对前端和后端超声处理非常有效。设计人员可以部署一个完全可编程的 128 通道超声波实施方案，该实施方案可扩展至 196 或 256 个通道以用于高端cart解决方案，或向下扩展至 64 或 32 个通道以用于手持式解决方案。

  • 与上一代 FPGA 相比，五个 Kintex-7 70T FPGA 的模块化组中的 128 通道实现功耗降低了 44%，成本降低了 45%，外形尺寸缩小了 57%

  • Kintex-7 70T FPGA 提供来自 240 个 DSP slice的 144GMACS（对称滤波器为 288GMACS）

  • 内置支持八个 PCI Express Gen1/Gen2 通道，可实现与主机系统的高带宽接口

  • 小尺寸芯片级封装

Broadcasting：Video over IP Gateway

Kintex-7 FPGA 实现了串行数字接口 (SDI) 协议与 IP 技术的低成本和低功耗的桥接，用于长距离 WAN 传输，以使用标准 IP 网络连接本地演播室/现场活动、广播设施和卫星上行站.

  • 与在两个 Virtex-6 XC6L130T 设备实现的同等功能相比，通过 4x10GbE 桥接实现 12x 3G-SDI 的单个 XC7K160T FPGA 可降低 64% 的功耗并降低 85% 的成本

  • 通过缩减 BOM 的高带宽接口进一步降低成本：72 位 x 1,600Mbps DDR3 内存接口功能支持单个内存缓冲，而在上一代 FPGA 中需要两个或四个内存缓冲区