デバイスのスイッチングが高速化することに伴い、シグナル・インテグリティが重要になってきます。Stratix® III FPGA は高度なオンチップ・ターミネーション(OCT: チップ内終端) テクノロジを提供しており、シグナル・インテグリティを向上させ、プリント基板 (PCB) デザインを簡素化します。
- 革新的な、ダイナミックに制御される オンチップ・ターミネーション (ダイナミック OCT)
- すべての I/O バンクによる OCT サポート
- 直列、並列、および差動 OCT をサポート
- すべての新しいデジタル自動キャリブレーション回路
| 図 1. ダイナミック OCT の利点 | |
| 利点 | 説明 |
|---|---|
| 消費電力を低減 | ダイナミック OCT ではバス上の DC 定電流が除去されるため、従来の終端と比較して消費電力が大幅に低減されます。 |
|
シグナル・インテグリティの向上 |
ダイナミック OCT では、双方向バスで適切なライン終端とインピーダンス・マッチングが提供され、伝送ラインでの反射防止に役立ちます。 |
|
ボード・デザインの簡素化 |
ダイナミック OCT はボード上の終端抵抗を削減し、PCB レイアウトが簡素化されます。 |
| 低コスト | ダイナミック OCT では、ボード上で必要な抵抗、配線パターン、およびスペースが減少します。レイアウト時間の短縮と PCB 上のコンポーネント数の減少により、総コストを削減できます |
| システムの信頼性の向上 | ダイナミック OCT では PCB 上のコンポーネントが減るため、システムの信頼性が向上します。 |
ダイナミック OCT
Stratix III FPGA は、ダイナミック OCT を提供する最初で唯一の FPGA です。ダイナミック OCT により、データ転送中に直列終端(RS)と並列終端(RT)をダイナミックにオン/オフすることができます。この機能は、ダブル・データ・レート(DDR)メモリへのインタフェースなど、Stratix III FPGA を外部メモリ・インタフェースと共に使用する場合に特に有効です。
直列終端と並列終端は、インタフェースのリードおよびライト・サイクルに応じてオン/オフされます。ライト・サイクル中は、ライン・インピーダンスをマッチングさせるために、RS がオンになって RT はオフになります。リード・サイクル中は、Stratix III FPGA がバスの遠端終端を実装するため、RS はオフになって RT がオンになります。図 1 を参照してください。
図 1. メモリ・インタフェースに対するダイナミック OCT

デジタル・キャリブレーション回路
Stratix III FPGA のすべての I/O ピンで提供される新しいデジタル・キャリブレーション回路により、OCT 抵抗のインピーダンス値を高い精度で制御することができます。
- すべての I/O バンクで自動キャリブレーションによる OCT をサポート
- 温度や電圧の変動によるインピーダンスの変化を補償
- 直列および並列 OCT に対する高精度のインピーダンス制御を提供
- キャリブレーションはデバイス動作中にユーザ制御信号でイネーブルするか、デバイスのコンフィギュレーション中にデフォルトで実行可能
- リファレンスとして、ボード上でプルアップまたはプルダウン外部抵抗が必要
直列終端
Stratix III FPGA は、LVTTL、LVCMOS、および SSTL シングルエンド I/O 規格に対して直列 OCT をサポートしています。直列 OCT は出力信号に適用され、伝送ラインのインピーダンスをマッチングさせます(通常 25Ωまたは50Ω)。この終端はさまざまな汎用アプリケーションやDDR SDRAM メモリなどの外部メモリへのインタフェースに使用することができます。Stratix III FPGA の直列終端はダイナミック OCT をサポートしており、双方向インタフェースで有効です (図 2 参照)。
図 2. Stratix III の直列オンチップ・ターミネーション

並列終端
Stratix III FPGA は並列 OCT をサポートしています。並列 OCT は、HSTL や SSTL などの標準 I/O 規格が使用される外部メモリへのインタフェースで非常に有効です。Stratix III FPGA の並列終端はダイナミック OCT をサポートしており、双方向インタフェースで有効です(図 3 参照)。
図 3. Stratix III の並列オンチップ・ターミネーション

差動終端
Stratix III FPGA は、LVDS などの高速差動信号に対して入力差動 OCT をサポートしています (図 4 参照)。
図 4. 差動オンチップ・ターミネーション

OCT に加えて、Stratix III FPGA は表 2 の外部終端方法をサポートしています。
| 図 2. ターミネーション・ソリューション・サポート | ||
| 終端の種類 | オンチップ | 外部 |
|---|---|---|
| 直列 | ||
| 並列 | ||
| 差動 | ||
