плис altera

Компания Altera, являющаяся подразделением и дочерней торговой маркой корпорации Intel, предлагает широкий ассортимент специализированных логических решений на плате – так называемых устройств FPGA (Field-Programmable Gate Array) или программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).

Важность микросхем FPGA Altera

Производители электроники ожидают нехватки микросхем FPGA до 2024 года. Изготовителям электронных приборов, устройств и оборудования нелегко получить доступ к микросхемам FPGA. Спрос на ПЛИС высок, и рынок растет, а ПЛИС фирмы Altera занимали около 35% доли общемирового рынка FPGA в 2020 году. 

Бренд Altera начал свою деятельность как производитель программируемых логических устройств (PLD) высокой плотности в 1983 году. Компания представила свою первую FPGA в 1992 году, используя только гибкие логические компоненты вместо стандартных. Будучи одним из ведущих игроков в отрасли FPGA, Altera первой разработала и внедрила четкую LUT с 8 входами.

FPGA серии Stratix от ТМ Altera

Флагманская серия Altera Stratix FPGA сочетает в себе высокую производительность, высокую плотность и лучшее время выхода на рынок с высокой надежностью и относительно низким риском. Дебютная версия Stratix FPGA была впервые представлена ​​в 2002 году с техпроцессом 130 нм. Эти ПЛИС имеют следующие достоинства:

1. Поддерживают встроенную память trimatrix.
2. Позволяют использовать LUT с 4 входами.
3. Имеют улучшенные гибкие структуры ввода/вывода.
4. Доступна цифровая обработка сигналов.
5. Поддерживают жесткие блоки IP.
6. Поддерживают от 500 МБ до 3,187f ГБ диапазона данных.
7. Максимальный уровень выравнивания составляет 9 дБ.

Системы на кристалле Stratix 10 обеспечивают уникальные улучшения в пропускной способности и системной интеграции, в том числе системы на жестких процессорах последнего поколения (HPS). Схемы Stratix 10 имеют инновационную архитектуру HyperFlex и изготавливаются по 14-нм техпроцессу Intel Tri-Gate, обеспечивая прорывную эффективность и экономию энергии, которые ранее были невообразимы. 

В комплексе с 64-разрядным 4-ядерным процессором ARM Cortex-A53 и передовыми инструментами разработки и отладки, такими как Altera SDK для OpenCL и SoC Embedded Design Suite (EDS), устройства Stratix 10 гарантируют наиболее универсальную в своем сегменте платформу гетерогенных вычислений.

FPGA серии Arria от ТМ Altera

Линейка ПЛИС Altera Arria FPGA дебютировала в 2007 году с 90-нм техпроцессом. Основным преимуществом семейства Arria является высокая целостность сигнала приемопередатчиков до 25,78 ГБ, что обеспечивает максимальную пропускную способность системы.

Купить ПЛИС Altera серии Arria 5 наиболее целесообразно для использования в приложениях среднего уровня. Они имеют две системы на чипах из пяти вариантов и лучше всего подходят для обеспечения минимальной мощности с более высокой пропускной способностью для удаленных радиомодулей. 

SoC Arria 10, основанные на 20-нм техпроцессе TSMC, сочетают в себе двухъядерный HPS ARM Cortex-A9 с ведущей в отрасли технологией программируемой логики, которая включает усиленные блоки цифровой обработки сигналов (DSP) с плавающей запятой.

FPGA серии Cyclone от ТМ Altera

Программируемые микросхемы Altera серии Cyclone работают на основе многослойного медного процесса SRAM с примерно 20 060 логическими элементами. Они лучше всего подходят для приложений с относительно недорогими путями передачи данных и поддерживают интерфейс для приложений ASIC и ASSP.

Для приложений в беспроводной, широковещательной и проводной индустрии ПЛИС Altera Cyclone 5 обеспечивает самую низкую стоимость FPGA и системы в отрасли. Это связано с тем, что Циклон-5 объединяет несколько IP-блоков, что позволяет пользователям делать больше за меньшее время.

Другие преимущества FGPA Altera линейки Cyclone:

• Обладают блоком DSP с переменной точностью;
• Имеют HMC с поддержкой около 400 DDR3 и SDRAM;
• Поддерживают снижение общей мощности до 40%;
• Обеспечивают самую низкую мощность последовательного трансивера около 88 мВт;
• Обладают двухъядерным процессором HCM Cortex-A9 MP.

Особенности и назначение FGPA Altera

Создать простую конструкцию Altera FPGA и запустить свой проект на макетной плате поможет специальное программное обеспечение от бренда Altera, например, такое как Quartus 2. Основные этапы этого проекта будут следующими: дизайн, компиляция, моделирование, программирование, проверка оборудования.

Высокоскоростные пути передачи данных между HPS и матрицей FPGA обеспечивают производительность соединения, недостижимую в двухчиповых решениях. Тесная интеграция обеспечивает пиковую пропускную способность более 125 Гбит/с со встроенной согласованностью данных микроконтроллера для ПЛИС Altera. 

Гибкость, обеспечиваемая логической матрицей FPGA с поддержкой до 5,5 миллионов логических элементов (MLE) в однокристальной системе Stratix 10, позволяет дифференцировать систему за счет внедрения в нее пользовательских IP-адресов или готовых предварительно настроенных IP-адресов от Altera.

Это позволяет быстро адаптироваться к изменяющимся стандартам интерфейса и протоколов, добавлять в FPGA специальное оборудование для ускорения критичных ко времени алгоритмов и создавать убедительные конкурентные преимущества, а также снижать энергопотребление и требования к ресурсам FPGA за счет использования функций жесткой логики в рамках FPGA, включая порты PCI Express и дополнительные многопортовые контроллеры памяти.