Arria 10 FPGA & SoC シリアル・トランシーバーの概要

高帯域幅と低消費電力で信頼性の高い通信を実現

Arria® 10 FPGA & SoC のシリアル・トランシーバーは、高帯域幅、低レイテンシー、および最小消費電力を提供し、高速通信システムの構築に役立ちます。ボードの各部にデータを送信す る、バックプレーン全体のサーバー・ブレードにデータを配信する、データセンター内の次のシャーシにデータを移動する、または高度な光伝送ネットワークを 通して世界各地にデータを伝送する、これらいずれの場合にも、Arria 10 FPGA & SoC のトランシーバーは、多数のプロトコルをサポートし、信頼性の高い帯域幅を低コストで提供するための幅広い機能を提供します。

Arria 10 FPGA & SoC のトランシーバー・アプリケーション

Arria 10 FPGA & SoC のトランシーバーは、特に以下のアプリケーションに適しています。

  • RRH (Remote Radio Head)
  • Nx100G データ伝送
  • サーバーのアクセラレーション
  • 4K ビデオ処理
  • 防衛用レーダー
  • その他の多数の高帯域幅アプリケーション

20nm プロセス・テクノロジに基づいて構築された Arria 10 FPGA & SoC は、3.3 Tbps を超える合計シリアル帯域幅を提供します。Arria 10 デバイスは、短距離アプリケーション向けの 17.4 Gbps、長距離バックプレーン・サポートのための最大 12.5 Gbps で動作するチャネルを最大 96 個提供できます。さらに、Arria 10 GT FPGA は、データレートが最大 25.78 Gbps のモノリシック・トランシーバーを提供し、ハイエンドの帯域幅性能をミッドレンジ・デバイスにもたらします。

Arria 10 FPGA & SoC トランシーバの特長

Arria 10 FPGA & SoC のトランシーバーは、さまざまなリンクを処理し、エラーのないリンク動作を実現する、フル機能物理媒体接続 (PMA) やハード物理コーディング・サブレイヤー (PCS) などの汎用機能セットを備えています。また、専用 PCI Express® (PCIe®) ハード IP (HIP) ブロックが、PCIe Gen1 / Gen2 / Gen3x8 をサポートするために完全にハード化されたプロトコル・スタックを提供します。図 1 に、表 1 に記載された利点を持つ高速シリアル・リンクの実装に利用できる豊富な機能セットを示します。

図 1. Arria 10 FPGA トランシーバーのブロック図

表 1. Arria 10 FPGA トランシーバーの特長

機 能 性 能
チップ間データ・レート 125Mbps ~ 17.4Gbps (Arria 10 GX デバイス)
125Mbps ~ 25.8Gbps (Arria 10 GT デバイス)
バックプレーン・サポート 最大 12.5 Gbps のデータ・レートでバックプレーンを駆動
光モジュールのサポート SFP+/SFP、XFP、CXP、QSFP/QSFP28、CFP/CFP2/CFP4
ケーブル・ドライブのサポート SFP+ Direct Attach、PCIe over cable、eSATA
送信側におけるプリエンファシス システム・チャネルの損失を補償する 5 タップ送信プリエンファシスおよびデエンファシス
デュアル・モード連続時間リニア・イコライザー (CTLE) システム・チャネルの損失を補償する高ゲインおよび高データ・レート・モード・レシーバーのリニア・イコライゼーション
ディシジョン・フィードバック・イコライザー (DFE) クロストークのあるノイズの多い環境でバックプレーンのチャネル損失を補償する 11 の固定タップ DFE
可変ゲイン・アンプ (VGA) 入力ダイナミック・レンジを最大化するアンプ
アルテラ・デジタル・アダプティブ・パラメトリック・チューニング (ADAPT) CTLE、DFE、VGA ブロックなどのすべてのリンク・イコライゼーション・パラメーターを自動的に調整する完全デジタルのアダプティブ・エンジン。ユーザー・ロジックからの介入なしで最適なリンク・マージンを提供します。
高精度シグナル・インテグリティ・キャリブレーション・エンジン (PreSICE) 電源投入時にすべてのトランシーバ・キャリブレーション・パラメーターをすばやくキャリブレーションし、最適なシグナル・インテグリティ性能を実現するハード化されたキャリブレーション・コントローラー
ATX 送信 PLL 連続したチューニング範囲でさまざまな標準プロトコルと独自のプロトコルに対応する超低ジッタ LC (インダクター-コンデンサー) 送信 PLL
CMU 送信 PLL リング・オシレーター・ベースのマルチ・レート・アプリケーション向け送信クロック・ソース
fPLL (Fractional PLL) オンボード水晶発振器に替わって使用されシステム・コストを削減するオンチップのフラクショナル周波数シンセサイザー
デジタル補助されるハイブリッド・クロック・データ・リカバリー (CDR) 独立チャネル PLL による短いロック時間で、優れたジッタ・トレランスを実現