Virtex一5LXl10的ASlC原型开发平台设计
引 言
目前ASIC设计的规模在不断扩大、复杂度在不断增加,与此同时,日益激烈的竞争使得今天的电子产品市场对产品进入市场的时间极为敏感。如何提高验证的效率已成为一个巨大的挑战。当前对ASIC设计者开放的3个主要验证选择是仿真 (emulation)、模拟(simulation)和FPGA原型(prototypes)开发。随着FPGA的门数越来越高,功能越来越强大,使其成为了ASIC验证的强有力工具。
Virtex一5 LX系列是Xilinx公司推出的新一代65nm工艺FPGA。它与上一代90 nm的FPGA相比,速度平均提高30%,容量增加65%;同时动态功耗降低35%,静态功耗保持同样低,使用面积减小45%。Virtex一5 LX系列还通过性能优化的IP模块拥有了550 MHz时钟技术。高性能的SelectIO特性,提供了到667 Mbps DDR2SDRAM和1 200 Mbps QDR II SRAM等外部存储器的最快连接。
本文基于Viitex一5 LX110验证平台的设计,探索了高性能FPGA硬件系统设计的一般性方法及流程,以提高FPGA的系统性能。
1 系统设计实现
利用FPGA可以很好地对ASIC的功能进行验证。通过常年对AISC原型验证平台的设计和测试发现,对于某些ASIC,特别是用于通信领域的ASIC,如果能够在原型验证阶段就可以在实际环境中对其性能进行严格的评估,对其采用的算法进行验证,便能够很好地保证芯片的性能,从而加快产品的上市时间。利用通用的FPGA验证平台,例如DiniGroup,其价格昂贵且与系统进行互联也比较困难,不满足对系统进行现场测试的高度集成性和便携性的要求。解决这一问题的最好方法就是,根据需求直接将FPGA集成到系统当中,设计出适用于现场评估测试的单板验证平台。
1.1 系统资源评估
(1)FPGA资源
Virtex 一5 LX110包含17 280个Slice,110 592个log—ic cell,12个DCM和6个PLL;提供高达800个I/O引脚,23个I/O板块,其中每个I/O都可设置成差分输出。LX110支持多种I/O类型,需要根据系统不同模块的输入/输出特性选择合适的I/O类型,并将所