業界最高速かつ最高集積度のFPGAにトランシーバを搭載
Stratix® II GX のアーキテクチャは、今日の広帯域幅データ・システムの要件を満たすように設計されており、シリアル・トランシーバの物理的インタフェースを必要とする多数の高速プロトコルを容易に実現する機能を提供します。Stratix II GX は、業界最高速かつ最高集積度の Stratix II FPGA ファブリックに、データ・レンジ全域で優れたジッタ性能を達成するように最適化された最大 20 の 600 Mbps ～ 6.375 Gbps トランシーバを搭載しています。消費電力が最適化されたトランシーバは、複数レベルのダイナミックに制御されたプリエンファシスおよびイコライザ機能を備えており、標準的な FR4 PCB ファブリック上で、卓越したシグナル・インテグリティを提供します。
表 1 に、Stratix II GX デバイスのいくつかの特長を示します。
|
表 1. Stratix II GX の特長 |
|
|
特長 |
説明 |
|
トランシーバ・テクノロジ |
|
| プラグ＆プレイ・シグナル・インテグリティ | Stratix II GX FPGA は、業界で初めて受信イコライゼーションを提供し、チャネル特性、カードスロットの位置、製造耐性、シリコン・プロセス、電圧、温度、ばらつきのためのイコライゼーション設定を継続的にモニタリングおよび補正することを可能にします。 |
| ダイナミック・リコンフィギュレーション |
アルテラは、複数のプロトコル、転送速度、物理媒体接続（PMA）設定をサポートするトランシーバ・ダイナミック・リコンフィギュレーションを初めて提供します。 |
|
Stratix II GX は、ネイティブ・モードで 600 Mbps から 6.375 Gbps、オーバサンプリング手法を使用して最低 155 Mbps で動作する最大 20 の全二重チャネルを提供します。 Stratix II GX デバイスは優れたシグナル・インテグリティを提供するべく最適化されており、ボード・レイアウトのリスクを低減します。 |
|
| 消費電力を最適化したトランシーバ・アーキテクチャ | Stratix II GX デバイスは消費電力を最小化するように最適化されており、低消費電力トランシーバ・ソリューションを提供します。トランシーバの電力損失は、6.375Gbpsでチャネルあたり250mW、3.125Gbpsではチャネルあたりわずか140mW です。これは競合のトランシーバ FPGAと比較すると半分以下の消費電力で済みます。 |
| Stratix II GX PMA レイヤーは、シグナル・インテグリティを向上させる特定の機能を搭載しています。これらは動的に制御可能なプリエンファシス、等化、そしてVODを含んでいます。またトランシーバは様々な終端手法を提供します。 すべての機能は高速PCB のデザイン・リスクを低減することをお手伝いします。 |
|
|
Stratix II GX PCS コーディング・サブレイヤは、プロトコルへの準拠を実現するための主要機能をトランシーバ・ブロック内で提供します。 これらが主要プロトコル（PCI Express、GbE、および XAUI ）を準拠させます。この主要プロトコルとIP、ツール、リファレンス資料と組み合わせることにより、プロトコルを実装するための完全なプロトコル・ソリューションを提供できます。 |
|
|
SerialLite II プロトコルは、実装面積、レイテンシ、およびオーバヘッドを低減することを目的とした、軽量のポイント・ツー・ポイント・プロトコルとして設計されました。 Stratix II GX デバイスで SerialLite II を使用することにより、設計者は固有のアプリケーションにおいて低リスクにシリアルI/Oを実装するための手段が得られます。 |
|
|
Stratix II GX トランシーバは、PCI Express、CEI-6G-LR/SR (Common Electrical Interface 6 Gbps Long Reach and Short Reach)、SDI、XAUI、SONET、 Serial RapidIO™標準、ギガビット・イーサネット、SerialLite II など、多数のプロトコルの PCS (物理コーディング・サブレイヤ)をサポートするハード IP を提供しています。 |
|
|
Stratix II GX FPGAでは、主要なプロトコル向けにアルテラの完全なソリューション提供します。提供するソリューションには、プロトコルの実装を簡単にするIP と連携したデバイス機能、ドキュメント、そして特性評価が含まれます。 |
|
| 最適化されたボード・レイアウト・ソリューション |
Stratix II GX アーキテクチャは、いくつかのシグナル・インテグリティ機能、そして最適化された消費電力回路を搭載し、PCB ボード設計者を支援します。製品は開発キット、ツール、そしてドキュメントによりサポートされボード設計者のリスクを低減し、ボード・レイアウトを完成にかかる時間を削減、さらにシステム全体のシステム・コストを抑えます。 |
|
ソース・シンクロナス信号方式、I/O 広帯域幅、および高速インタフェース |
|
|
Stratix II GX デバイスは、データ転送レート 1 Gbps のソース・シンクロナス信号をサポートします。 |
|
|
Stratix II GX デバイスは、エンベデッド DPA 回路により、ソース・シンクロナス信号方式の使用時にスキュー誘発によって生じる信号アライメント問題を排除し、PCB レイアウトを簡略化できます。 |
|
|
Stratix II GX FPGA は、最大 1 Gbps のデータ・レートに対して高速差動 I/O サポートを提供し、LVDS、LVPECL、HyperTransport™ 標準など、新たに登場する I/O インタフェースの高性能ニーズに対応します。 |
|
|
Stratix II GX デバイスは、今日のシステム要件に不可欠な広帯域幅シングル・エンド標準 I/O インタフェース規格（SSTL、HSTL、PCI、PCI-X）をサポートしています。 |
|
|
Stratix II GX デバイスは、柔軟性と迅速な「Time-to-Market」を実現するために、広範な高速インタフェース規格（SPI-4.2、SFI-4、10 Gigabit イーサネット XSBI、HyperTransport標準、RapidIO™標準、およびUTOPIA IV）をサポートしています。 |
|
|
IBIS シミュレーションおよびピン容量測定結果より、Stratix II GX FPGA の標準 I/O はVirtex-4 に対して 2 倍のシグナル・インテグリティを実現しています。 |
|
|
アーキテクチャの性能と効率 |
|
|
最高速 FPGA 性能 |
Stratix II GX FPGA は最新の 90nm テクノロジで構築されており、比類のない集積度とロジック効率を提供します。新しいロジック構造、DPS ブロックや TriMatrix™ メモリなどの斬新な特長、そして強力なデザイン・ソフトウェア・ツールにより、アルテラは業界最高速の FPGA を提供します。 |
|
アルテラの Stratix II GX FPGA は、最大 13万 個相当のロジック・エレメント (LE) 数と 6.7M ビットのエンベデッド RAM を搭載しており、バランスのとれたロジックとトランシーバの比率を実現し、次世代のシステム要件をサポートします。 革新的なロジック・アーキテクチャにより、以前の製品ファミリと比較して性能を平均で 50% 高速化し、ロジック・リソース使用量を 25% 低減します。 |
|
|
高性能 Stratix II GX デバイス・アーキテクチャは、革新的なロジック・アーキテクチャに加えて、最高のシステム性能を達成するために、速度が最適化されたインタコネクトとともに、ロジック、TriMatrix メモリ・ブロック、DSP ブロック、フェーズ・ロック・ループ (PLL)、I/O エレメント (IOE) 間に接続を提供する高効率のクロック・ネットワークで構成されています。 |
|
|
Stratix II GX デバイスの高集積ロジックおよびエンベデッド・メモリは、デバイス・アーキテクチャの帯域幅と性能を補完します。 高集積度の Stratix II GX デバイスは、ASIC へのテープアウト前にデザイン検証が不可欠な ASIC プロトタイプの用途に最適です。 |
|
|
Stratix II GXは、業界最大かつ最高速の FPGA アーキテクチャをベースにしています。 最大 20 の 600 Mbps ～ 6.375 Gbps 高速トランシーバを搭載しています。トランシーバは多くの主要な機能を提供しPCB リスクを低減、そして業界標準プロトコルのサポートを簡略化します。 |
|
|
Stratix II GXトランシーバは、優れたジッタ性能を含めた最高のシグナル・インテグリティ性能を提供します。Stratix II GX はより高速なデータ転送をサポートし、強化された業界標準プロトコル（PCI Express、CEI-6G-LR/SR、SDI、XAUI、SONET、Serial RapidIO標準、GbE、SerialLite）をサポートします。 |
|
|
デザイン・セキュリティ |
|
|
Stratix II GX デバイスは、128 ビット AES (Advanced Encryption Standard) アルゴリズムを用いたコンフィギュレーション・ビットストリーム暗号化によるデザイン・セキュリティをサポートしています。 |
|
|
広いメモリ帯域幅と高速外部メモリ・インタフェース |
|
|
Stratix II GX FPGA の TriMatrix メモリは、最大 6.7 M ビットの RAM を提供します。 この最新のメモリ構造には、多彩な機能をサポートするようにコンフィギュレーション可能な 3 つのサイズのエンベデッド RAM ブロック（M512、M4K、および M-RAM ブロック）が含まれています。 |
|
|
Stratix II GX デバイスは、最新の外部メモリ・インタフェースを提供しているため、設計者はデータ・アクセス性能を低下させずに、外部の高集積度 SRAMやDRAMデバイスを複雑なシステム・デザインに組み込むことができます。 |
|
|
高性能 DSP |
|
|
Stratix II GX デバイスは、DSP アプリケーション向けに最適化された、最大 370 MHz で動作可能な高性能エンベデッド DSP ブロックを内蔵しています。 DSP ブロックにより、アプリケーションにおける性能上の障害がなくなり、予測可能な信頼性の高い性能が得られるため、性能を維持しながらリソースの節約が可能です。 |
|
|
Stratix II GX デバイスは、DSP プロセッサよりも高いデータ処理能力を有し、システム性能を最大にします。 |
|
|
Stratix II GX デバイスでは、異なるデータ幅とレイテンシに構成可能なソフト・マルチプライヤを柔軟に実装できます。 ソフト・マルチプライヤは、DSP ブロックに加えて非常に高い DSP スループットを提供します。 |
|
|
システムのクロック管理 |
|
|
各 Stratix II GX デバイスは、高性能ファンクションまたはグローバル・コントロール信号をクロック駆動するのに使用できる最大 16 個の高性能、低スキュー・グローバル・クロックを備えています。 加えて、1 領域あたり 8 個のローカル・クロックにより、どの領域でも合計24のクロックを扱えます。 この高速クロック・ネットワークは多数の PLL と密接に連携し、非常に複雑なデザインでも最適な性能と最小のクロック・スキューを提供します。 |
|
|
Stratix II GX デバイスは、最大 8 つのプログラマブル PLL を特長としており、システム性能を最大限に高める堅牢なクロック管理機能と周波数合成機能を備えています。 PLL は、クロック・スイッチオーバー、PLL リコンフィギュレーション、スペクトラム拡散クロック、周波数合成、プログラマブル位相シフト、プログラマブル遅延シフト、外部フィードバック、プログラマブル帯域幅など、ハイ・エンドの機能を備えています。 これらの機能により、設計者は Stratix II GX デバイスの内部または外部でシステム・タイミングを管理できます。 |
|
|
On-Chip Termination |
|
|
Stratix II GX デバイスの On-Chip Termination は、内蔵直列および差動終端をサポートし、反射防止と信号精度の改善によって、システム性能を最大限に高めるとともに、PCBレイアウトの簡素化を図ることができます。 |
|
|
リモート・システム・アップグレード機能 |
|
|
Stratix II GX デバイスは、リモート・システム・アップグレード機能を特長としており、遠方から安全で信頼性の高い方式でエラー・フリーのシステム・アップグレードが可能です。 |
|
|
CRC (Cyclic Redundancy Code) 自動チェック機能 |
|
|
Stratix II GX デバイスは 32 ビット CRC の自動チェック機能を搭載しています。 内蔵された CRC チェッカーは Quartus® II ソフトウェア上でクリックするだけで利用可能です。 FPGA上で起こる SEU (single event upset ：放射線によるデータのビット反転)問題に最もコスト効果が高いソリューションです。 |
|
|
エンベデッド・ソフト・コア・プロセッサ |
|
|
最新のアーキテクチャを備えた Stratix II GX デバイスに、Nios II エンベデッド・プロセッサを組み合わせれば、ネットワーク、テレコミニュケーション、DSP アプリケーション、大容量ストレージ、そして広帯域幅システムのニーズに応える比類のない処理能力が得られます。 Stratix II GX デバイスは、最新の Nios II プロセッサの全体的なシステム性能を向上させます。 |
|
