I. Flex 10K Series Core Features
الهندسة المعمارية التآزرية للمصفوفات المدمجة والمنطقية
صفيف مضمن (EAB): مكون من كتل الصفيف المضمنة (EABS) ، يوفر كل EAB 2048 بت من ذاكرة الوصول العشوائي المخصصة ، وظائف التخزين الداعمة مثل RAM ، ROM ، RAM ثنائي المنفذ ، و FIFO. يمكن أن تنفذ أيضًا وظائف منطقية معقدة (على سبيل المثال ، مضاعفات 4 × 4 ، وحدات DSP). يمكن أن يساهم EAB الفردي 100-600 بوابة من المنطق دون احتلال موارد المنطق للأغراض العامة.
صفيف المنطق: يتكون من كتل صفيف المنطق (LABS) ، كل مختبر يحتوي على 8 عناصر منطقية (LES). استنادًا إلى جدول البحث عن 4 مدخلات (LUT) و Flip-Flop القابلة للبرمجة ، تدعم LES المنطق العام مثل العدادات والإضافات. يتم تحقيق العمليات الحسابية عالية السرعة والمنطق المرتفع من خلال سلاسل حمل مخصصة وسلاسل تتالي.
كثافة عالية وقابلية التوسع
تتراوح عدد البوابة النموذجية من 10000 إلى 250،000 (مع الحد الأقصى لعدد بوابة النظام 310،000) ، مما يدعم التكامل من منطق التحكم البسيط إلى الأنظمة المعقدة متعددة الحرف.
يصل الحد الأقصى لسعة RAM إلى 40،960 بت (20 EBS) ، والتي يمكن تكوينها بمرونة في العديد من العروض مثل 256 × 8 و 512 × 4 لتلبية احتياجات تخزين البيانات المختلفة.
التوافق والموثوقية على مستوى النظام
دعم متعدد الجهد: من خلال واجهة I/O Multivolt ™ ، فإنه يدعم أنظمة الجهد المختلط 2.5V/3.3V/5V. 5.0V دبابيس الإدخال متسامح تضمن التوافق مع الأنظمة القديمة.
الامتثال PCI: يدعم مراجعة مواصفات الحافلة المحلية PCI 2.2. تحتوي بعض النماذج (على سبيل المثال ، EPF10K10A) على ثنائيات التثبيت المدمجة في PCI لتلبية مواصفات PCI 3.3V.
JTAG حدود المسح: يدمج دائرة JTAG القياسية IEEE 1149.1 ، ودعم البرمجة داخل النظام (ISP) واختبار المسح الحدود دون احتلال موارد منطقية.
انخفاض استهلاك الطاقة والتكوين المرن
قائم باستعداد يصل إلى 0.5mA ، مناسب للأجهزة التي تعمل بالبطاريات ؛ يدعم إعادة تكوين الدائرة (ICR) مع وقت إعادة التكوين أقل من 320 مللي ثانية لتحديثات الوظائف في الوقت الفعلي.
يدعم Clocklock ™ و ClockBoost ™ Technologies: يحقق Deskow و Clock Crackation من خلال PLL ، مما يقلل من تأخير الساعة وتحسين أداء توقيت النظام.
الثاني. فليكس 10K سلسلة بنية
بنية Flex 10Kتم تصميمه حول "Modularity" و "القدرة على التنبؤ" لموازنة الأداء العالي والتكوين المرن:
كتلة الصفيف المدمجة (EAB): الناقل الأساسي للوظائف المعقدة
EAB هي وحدة رئيسية للتخزين عالي الكثافة والمنطق المخصص ، مع الميزات التالية:
التكوين المرن: عند استخدامها كذبابة ذاكرة الوصول العشوائي ، فإنه يدعم عرضًا متعددة من 256 × 8 إلى 2048 × 1 ؛ يمكن متتالية من النورات المتعددة للحصول على قدرات أكبر (على سبيل المثال ، يشكل اثنان من 256 × 8 تكوين 256 × 16). عند استخدامه كوحدة منطقية ، فإنه ينفذ منطقًا تواصلًا من خلال LUTs ، بسرعة أعلى من LES للأغراض العامة.
عملية متزامنة: تدعم سجلات الإدخال/الإخراج المدمجة القراءة/الكتابة المتزامنة ، وتبسيط تصميم التوقيت وتجنب قيود وقت الإعداد/الاحتفاظ بالذاكرة غير المتزامنة.
السيطرة المستقلة: يمكن تكوين إشارات تمكين الساعة والقراءة/الكتابة بشكل مستقل ، ودعم تفاعل البيانات بين مجالات الساعة المختلفة.
كتلة صفيف المنطق (مختبر) وعنصر المنطق (LE): أساس المنطق للأغراض العامة
بنية المختبر: يحتوي كل مختبر على 8 LES ، وترابط محلي ، وإشارات التحكم ، والتواصل مع وحدات أخرى من خلال التوصيل السريع FastTrack ™. يمكن التنبؤ بتأخير التوصيل المحلي (حوالي 0.6ns).
وظائف LE: يتضمن كل LE LUT 4 مدخلات ، وسلاسل قابلة للبرمجة ، وسلاسل حمل/تتالي:
- تحمل سلسلة: يوفر مسارات تحمل بسرعة 0.2ns ، وتنفيذ الإضافات والعدادات بكفاءة.
- سلسلة سلسلة: يدعم المنطق الواسع المدخلات (على سبيل المثال ، فك تشفير العنوان 16 بت) مع تأخير لكل مرحلة يصل إلى 0.7ns.
- تسجيل التعبئة: يمكن استخدام LUT و Flip-Flop بشكل مستقل لتحسين استخدام الموارد.
توصيل FastTrack: انتقال إشارة يمكن التنبؤ به
يتم استخدام قنوات التوصيل المستمر للصف/العمود بدلاً من التوجيه المجزأة في FPGAs لضمان تأخير الإشارة المتوقعة:
تعامل ربطات الصف المترابط بين المختبرات/النورات في نفس الصف ، في حين تتيح ربطات العمود انتقال إشارة الصوف المتقاطع.
يدعم الإشارات العالمية المخصصة/الإشارات الواضحة مع انحراف أقل من 1.5ns ، وتلبية احتياجات التصميمات المتزامنة عالية السرعة.
عنصر I/O (IOE): واجهة خارجية مرنة
يحتوي كل IOE على مخزن I/O ثنائي الاتجاه و flip-flop ، يدعم:
التحكم في معدل الإخراج القابل للبرمجة (لتقليل الضوضاء أو تحسين السرعة).
الإخراج المفتوح للمضاهاة ومضاهاة الحالة ثلاثية ، متوافق مع معايير واجهة متعددة.
سجلات الإدخال/الإخراج المستقلة مع وقت إعداد الإدخال منخفض يصل إلى 1.6ns وتأخير ساعة إلى مخرجات إلى 5.3ns.
ثالثا.نماذج سلسلة Flex 10K
عائلة Flex 10Kيتضمن أجيال متعددة (على سبيل المثال ، Flex 10K ، Flex 10ka ، Flex 10Ke) مع كثافات وميزات متفاوتة. فيما يلي أبرز النماذج:
1. فليكس 10K سلسلة قاعدة
نموذج | العناصر المنطقية (LES) | كتل المصفوفة المدمجة (EABS) | مجموع البتات الكبش | Max User I/O Dins | بوابات نموذجية |
---|---|---|---|---|---|
EPF10K10 | 576 | 3 | 6،144 | 150 | 10000 |
EPF10K20 | 1،152 | 6 | 12،288 | 189 | 20،000 |
EPF10K30 | 1728 | 6 | 12،288 | 246 | 30000 |
EPF10K40 | 2،304 | 8 | 16،384 | 189 | 40،000 |
EPF10K50 | 2،880 | 10 | 20،480 | 310 | 50000 |
EPF10K70 | 3،744 | 9 | 18،432 | 358 | 70،000 |
EPF10K100 | 4،992 | 12 | 24،576 | 406 | 100،000 |
EPF10K130V | 6،656 | 16 | 32768 | 470 | 130،000 |
EPF10K250A | 12،160 | 20 | 40،960 | 470 | 250،000 |
الميزات الرئيسية:
كتل المصفوفة المدمجة (EABS): يوفر كل EAB 2048 بت من ذاكرة الوصول العشوائي ، قابلة للتكوين مثل SRAM أو ROM أو FIFO أو MEMIMENT DUAL-PORT10.
Fasttrack interconnect: قنوات التوجيه المستمرة للتوقيت المتوقع.
multivolt i/o: يدعم مدخلات 5V تحمل (نماذج Flex 10KA) للتوافق مع الخلاف.
الامتثال JTAG: مسح الحدود المدمجة لاختبار مستوى النظام.
2. فليكس 10KE Series (تعزيز)
أضافت طرز Flex 10Ke (على سبيل المثال ، EPF10K30E ، EPF10K50S) ميزات متقدمة للتطبيقات عالية الأداء:
Clocklock PLL: انحراف على مدار الساعة وتمكين تكاثر التردد.
رام مزدوج المنفذ: تحسين عرض النطاق الترددي للذاكرة للمهام المكثفة للبيانات.
درجات السرعة: تراوحت بين -1 (أسرع) إلى -3 (أبطأ) ، مع خيارات مثل -1x و -2x لحالات الاستخدام المحددة.
حزم: متوفر في تنسيقات QFP و BGA و PGA ، مع ما يصل إلى 672 دبابيس (على سبيل المثال ، EPF10K200S).
نموذج | ليه | النور | مجموع البتات الكبش | درجات السرعة | ميزة رئيسية |
---|---|---|---|---|---|
EPF10K30E | 1728 | 6 | 12،288 | -1 ، -2 ، -3 | Clocklock PLL |
EPF10K50S | 2،880 | 10 | 20،480 | -1 ، -2 ، -3 | رام مزدوج المنفذ |
EPF10K100E | 4،992 | 12 | 24،576 | -1 ، -2 ، -3 | محسّن إدخال/س قابلية التوسع |
EPF10K130E | 6،656 | 16 | 32768 | -1 ، -2 ، -3 | منطق عالي الكثافة |
EPF10K200S | 9830 | 24 | 49،152 | -1 ، -2 ، -3 | أكبر متغير 10Ke فليكس |
إرث والاستبدال
بينماسلسلة Flex 10Kهو عفا عليه الزمن ، تؤثر بنيةها في وقت لاحق على عائلات altera/intel مثلالإعصاروStratix. للتطبيقات الحديثة ، تشمل الأجهزة المكافئة:
الإعصار الرابع/الخامس: انخفاض الطاقة ، والكثافة العالية ، ودعم الواجهات الأحدث (على سبيل المثال ، DDR3).
Stratix 10: FPGA/SOC الهجينة مع ذاكرة HBM و PCIe 4.0.
رابعا.فليكس 10K سلسلةالتطبيقات
الاتصالات السلكية واللاسلكية ومعدات الشبكة
بطاقات واجهة PCI: الاستفادة من امتثال PCI ودعم الجهد المتعدد لتنفيذ واجهات ناقل PCI 66 ميجا هرتز 64 بت ، مع النورات كمخازن مؤقتة للبيانات و LES لتحليل البروتوكول.
أجهزة التوجيه/المفاتيح: Tables Eabs Store Tables ، LES تنفيذ منطق إعادة توجيه الحزم ، وتقليل ClockLock تقلل من انحراف الساعة لضمان نقل البيانات عالية السرعة.
السيطرة الصناعية
وحدات تحكم الحركة: LES تنفذ خوارزميات PID ، وبيانات مسار حركة متجر EABS ، ودعم دبابيس الإدخال/الإخراج المتعددة واجهات المستشعر وواجهات المشغل.
وحدات PLC: الاستفادة من إعادة تكوين الدائرة لتحديث منطق التحكم في الموقع ، والتكيف مع سيناريوهات صناعية مختلفة.
إلكترونيات المستهلك
مربعات الإعداد: يعتبر EABS كمخازن مؤقتة للفيديو ، و LES تنفيذ منطق فك تشفير الصوت/الفيديو ، واستهلاك الطاقة المنخفض مناسبة للبيئات المنزلية.
عدادات ذكية: I/O متعدد الجهد متوافق مع رقائق القياس ووحدات العرض ، ويدعم JTAG تصحيح الأخطاء والترقيات عن بُعد.
إلكترونيات السياراتبوابات داخل السيارة: Integrate Can/Lin Bus Interfaces ، Raips Store Fault Rodes ، LES تنفيذ تحويل بروتوكول ، ونماذج درجات الحرارة الواسعة تلبي متطلبات درجة السيارات.
خامسا. الاستنتاج
مع بنية "مجموعة المنطق + صفيف" مبتكرة "،عائلة Flex 10Kكان رائدًا في التكامل على الرقاقة لـ "المنطق للأغراض العامة + وظائف مخصصة" ، وضع الأساس لتصميم SOPC. إن أداء التوقيت المتوقع ، وطرق التكوين المرنة ، والتوافق الواسع يجعله خيارًا مثاليًا من النماذج الأولية للمختبر إلى الإنتاج على نطاق واسع. حتى في عصر اليوم من تطوير تكنولوجيا FPGA السريع ، يستمر مفهوم "النظام المضمّن القابل للبرمجة" الذي يتجه إليه Flex 10K في التأثير على تطور الأجهزة المنطقية القابلة للبرمجة. كمنتج كلاسيكي لـ Altera ، ليس Flex 10K مجرد جهاز بل رمزًا لتحويل المنطق القابل للبرمجة من "المنطق المساعدة" إلى "Core System". يستمر إرثه التقني في دفع الابتكار والانجازات في تصميم النظام المدمج.
Flex 10K Series Datasheet.pdf
نماذج رقاقة سلسلة Flex 10K
EPF10K100ARI240-3N、EPF10K50BC356-4、EPF10K50VQI240-2N、EPF10K30ATC144-3N、EPF10K50VQC240-3
EPF10K30BC356-3 、 EPF10K30ABC356-2 、 EPF10K10ATC1442N 、 EPF10K50VBC356-1 、 EPF10K50VBI356-4 EPF10K10QC208-4 、 EPF10K30AQI240-3 、 EPF10K100AFC484-2 、 EPF10K50RC240-4N 、 EPF10K50VRI240-3N EPF10K50RC240-3 、 EPF10K30RI208-4 、 EPF10K20RI208-4N 、 EPF10K30AQC208-1N 、 EPF10K10AQC208-2 EPF10K40RC240-4 、 EPF10K10ATI144-3N 、 EPF10K100ABC356-2 、 EPF10K30ATC144-2 、 EPF10K10ATC144-1 EPF10K50VRC240-2N 、 EPF10K20RC240-4 、 EPF10K70RC240-2N 、 EPF10K10LC84-4N 、 EPF10K70RC240-4 EPF10K10ATC100-2 、 EPF10K10TC144-3 、 EPF10K100ABI356-3N 、 EPF10K10TI144-4N 、 EPF10K50VBC356-4N EPF10K10ATC100-3N 、 EPF10K30RC240-4N 、 EPF10K70RC240-3N 、 EPF10K100ABC356-1N 、 EPF10K100ARI240-3 EPF10K20TC144-4N 、 EPF10K100ABI356-3 、 EPF10K50VQC240-1N 、 EPF10K50VBI356-3N 、 EPF10K30AQC240-3 EPF10K30RC240-3N 、 EPF10K30AFC256-2 、 EPF10K30AQC208-1 、 EPF10K50BC356-3 、 EPF10K50VQC240-2N EPF10K50VRC240-3N 、 EPF10K20RC240-3N 、 EPF10K30ATC144-1N 、 EPF10K40RC240-3 、 EPF10K30RC208-3N EPF10K10QI208-4N 、 EPF10K50VBC356-2N 、 EPF10K50VRI240-4N 、 EPF10K10ATI144-3 、 EPF10K100ABI356-2N EPF10K10AQC208-3N 、 EPF10K50VBC356-4 、 EPF10K10ATC100-3 、 EPF10K20RC240-3 、 EPF10K30ATC144-1 EPF10K10AQC208-1 、 EPF10K50VQC240-2 、 EPF10K100ABC356-3 、 EPF10K50RC240-4 、 EPF10K50RI240-4N EPF10K10QI208-4 、 EPF10K30RC208-3 、 EPF10K100ABC600-1 、 EPF10K50K50VRC240-1 、 EPF10K30AQC208-2N EPF10K10ATC144-2 、 EPF10K100AFC484-2N 、 EPF10K50VRC240-2 、 EPF10K20RC208-4N 、 EPF10K50VBI356-3 EPF10K20RC208-4 、 EPF10K10AQC208-3 、 EPF10K100ARC240-1N 、 EPF10K30AQI240-3N 、 EPF10K30RC240-4
EPF10K40RC208-3、EPF10K50RC240-3N、EPF10K10TI144-4、EPF10K30AQC208-3N、EPF10K30AQI208-3
EPF10K50VBI356-4N、EPF10K30AQC208-2、EPF10K100ARC240-3N、EPF10K70RC240-4N、EPF10K40RC240-4N
EPF10K30AQC240-2N、 EPF10K50VRC240-1N 、EPF10K40RC208-4、EPF10K30AFC256-3、EPF10K100ARC240-2
إذا كنت تبحث عن نماذج في هذه السلسلة لمشروعك ، فيرجى إرسالنا إلينا! نحن نقدم شراء واحد وآخر الاقتباسات!