About / Advertise
Xilinx spänner systemmusklerna med Virtex II Pro
Programmerbara kretsar är nu definitivt att räkna med som systemplattformar.På de senaste kretsarna har Xilinx byggt in fyra PowerPC-kärnor och kommunikationsmöjligheter med en total bandbredd kring 50 Gbit/s.
Programmerbara logiska kretsar handlar inte längre enbart om fler grindar och snabbare klockor. Lika viktigt är kommunikationsmöjligheterna och andra inbyggda funktioner i hårdvaran. Det är nödvändigt om visionen för programmerbara system på kisel ska bli verklighet.Programmerbara kretsar är nu definitivt att räkna med som systemplattformar.På de senaste kretsarna har Xilinx byggt in fyra PowerPC-kärnor och kommunikationsmöjligheter med en total bandbredd kring 50 Gbit/s.
FPGA-jätten Xilinx senaste alster - Virtex II Pro - bär syn för sägen. Största varianten innehåller fyra fullfjädrade processorkärnor av typen PowerPC 405, klockade i 300 MHz. De är 32-bitars riscmaskiner med femstegs pipeline, och presterar 420 miljoner instruktioner per sekund. Kärnorna är utvecklade av IBM, och kan kommunicera med IBM-bussen Coreconnect, dit även kringfunktioner som minnesstyrning, bryggor samt in- och utgångar kan kopplas.
Externt finns mängder av kommunikationsmöjligheter. Från början stöds PCI, PCI-X, Gigabit Ethernet och Flexbus 4. Framöver planeras även stöd för seriell och parallell Rapid IO, Hyper Transport, Infiniband, Xaui och 3GIO. Kommunikationen sköts av tre olika typer av transceivrar där de snabbaste, Rocket IO, klarar upp till 3,125 Gbit/s. Räknas alla transceivrar samman får kretsen en teoretisk total bandbredd kring 50 Gbit/s.
Kretsarna tillverkas i en process med 9 metallager, där Power PC-kärnorna byggts in på de fyra understa. Varje kärna upptar en yta motsvarande ungefär 1 000 logikceller.
Inte Xilinx största
I grunden ligger samma Virtex II-arkitektur som Xilinx lanserade för drygt ett år sedan. Man kan poängtera att de nya kretsarna faktiskt inte hör till de största vad gäller logikinnehåll - den största av de fem familjemedlemmarna har drygt 50 000 logikceller - ungefär hälften av den största Virtex II-kretsen. Mängden minne är dock större - 3,8 Mbit jämfört med 3 Mbit.
Mycket annan teknik känns igen från Virtex II, exempelvis de inbyggda dubbelportsminnena, 18 x 18-multiplikatorer för DSP-ändamål, hanteringen av de 16 klockorna och säkerhetsfunktionerna.
Familjen innehåller fem kretsar, där de tre mellanvarianterna ska finnas tillgängliga nu och de övriga två efter sommaren. Den minsta har ingen processorkärna, men fyra Rocket IO-transceivrar. Mellanvarianterna har en eller två processorkärnor och 4 eller 8 transceivrar.
En intressant aspekt är att verktygsföretagen numera har så bra kontakt med kiselleverantörerna att konstruktionsprogramvaran ofta finns framme samtidigt som kretsarna lanseras. Förutom Xilinx egna verktyg finns stöd från bland andra Wind River, Mentor Graphics och Synplicity.
Det faktum att Wind River dessutom är återförsäljare av Xilinx egna verktyg, och levererar paket inklusive realtidsopertivsystem och C-kompilator indikerar att detta verkligen är fråga om ett system på kisel.
Kretsarna görs i 0,13 μm-teknik, och ska bland annat tillverkas av IBM. Den affären omfattar en miljard kronor under två år, och understryker hur viktiga FPGA-kretsar är nu för tiden - IBM har aldrig tidigare låtit något annat företag tillverka kretsar i sina mest avancerade processer.
Adam Edström
