Cyclone® FPGA IV

Rodzina FPGA Cyclone® IV to kontynuacja wiodącej serii FPGA Intel® Cyclone® zapewniająca niski pobór energii przez FPGA z opcjami nadajnika/odbiornika. Układ FGPA Cyclone® IV idealnie nadaje się do zastosowań o dużej objętości, wrażliwych na koszty i umożliwia spełnianie rosnących wymagań w zakresie przepustowości. Rodzina produktów jest zalecana do aplikacji i projektów Edge-Centric.

Zobacz też: Oprogramowanie do projektowania układów FPGA, Sklep z projektami, Pliki do pobrania, Społeczność oraz Wsparcie

Cyclone® FPGA IV

FPGA Cyclone® IV GX

Architektura składa się z maksymalnie 150 tys. pionowych elementów logicznych (LE).

FPGA Cyclone® IV E

Architektura składa się z maksymalnie 115 tys. pionowych elementów logicznych (LE).

Świadczenia

Optymalizacja kosztów systemu

Wszystkie układy FPGA Cyclone® IV wymagają tylko dwóch zasilaczy, upraszczając sieć dystrybucji energii i oszczędzając koszty płyt, miejsce na płycie i czas projektowania. Integracja z nadajnikami i odbiornikami w architekturze Cyclone® FPGA IV zapewnia uproszczone projektowanie i integrację płyt. Ponadto elastyczność architektury taktowania nadajnika-odbiornika umożliwia wdrożenie wielu protokołów jednocześnie wykorzystując w pełni dostępne zasoby nadajników-odbiorników. Integracja i elastyczność Cyclone® IV GX FPGA umożliwia projektowanie w mniejszym urządzeniu zoptymalizowanym pod względem kosztów i obniżającym ogólny koszt systemu.

Obniżenie zużycia energii

Układ Cyclone® IV E FPGA ze zoptymalizowanym niskim poborem energii 60 nm stanowi kontynuację wysoko ocenianej pod względem niskiego poboru energii poprzedniej generacji FPGA Cyclone®  III. Układ Cyclone® IV E FPGA ze zmniejszonym napięciem podstawowym i całkowitym poborem energii obniżonym o 25% w porównaniu z poprzednikiem. Dzięki układowi FPGA Cyclone® IV GX nadajnika/odbiornika można zbudować PCI Express* do mostu Gigabit Ethernet o poborze energii mniej niż 1,5 W.

Układ FPGA Intel Cyclone® IV jest zoptymalizowany pod kątem niskiego poboru energii, co pomaga lepiej zarządzać wymaganiami termicznymi. W rezultacie można zmniejszyć lub wyeliminować koszty chłodzenia systemu, a także wydłużyć czas pracy baterii w zastosowaniach przenośnych.

Cyclone® IV FPGA Pobór mocy

Rodzina FPGA Cyclone® IV to kolejna pozycja firmy Intel wśród energooszczędnych układów FPGA. Udoskonalona architektura i krzem, zaawansowana technologia półprzewodnikowa i narzędzia zarządzania poborem energii, pobór energii w układzie FPGA Cyclone® IV został zmniejszony o 25% w porównaniu z układem FPGA Cyclone® III.

Poniższy rysunek przedstawia statyczny pobór mocy przez urządzenia Cyclone® IV E przy temperaturze złącza 85°C. Najmniejsze urządzenie Cyclone® IV EP4CE6 pobiera zaledwie 38 mW w temperaturze 85°C, a największe urządzenie Cyclone® IV EP4CE115 pobiera zaledwie 163 mW mocy statycznej w temperaturze 85°C.

Zalety niskiego pobory mocy

Zmniejszenie poboru mocy przez programowalne układy logiczne niesie ze sobą daleko idące korzyści dla wielu aplikacji. Jednak niższe zużycie energii to tylko jeden z aspektów mocy systemu. Poniższa liczba pokazuje, że układ FPGA Cyclone® IV GX obniża pobór energii średnio o 30%.

Optymalizacje krzemu i architektury

Moc statyczna może drastycznie wzrosnąć w submikronowym procesie półprzewodnikowym, jeśli nie zostaną zastosowane strategie redukcji mocy. Statyczny pobór mocy wzrasta w technologiach procesów submikronowych, głównie z powodu wzrostu upływu podprogowego prądu.

Wykorzystując technologię procesową o niskim poborze mocy (LP), tradycyjnie stosowaną przez głównych producentów półprzewodników do komponentów słuchawek, firma Intel zminimalizowała prąd upływu w celu uzyskania niskiej mocy statycznej. Mniejsze geometrie, które stały się możliwe dzięki temu zaawansowanemu procesowi w połączeniu z optymalizacją architektury, umożliwiają układom FPGA Cyclone® IV utrzymanie dynamicznego i statycznego poboru energii na minimalnym poziomie. Udoskonalenia procesu i architektury stosowane przez firmę Intel w układach FPGA Cyclone® IV obejmują zastosowanie dielektryków o niskim współczynniku k, zmiennej długości kanałów i grubości tlenku oraz wielu napięć progowych tranzystorów.

Dokładna estymacja i analiza mocy

Firma Intel obsługuje szacowanie i analizę poboru mocy, od koncepcji projektu po wdrożenie, za pomocą najdokładniejszych i kompletnych narzędzi do projektowania zarządzania energią. Firma Intel oferuje szacunkową moc krzemową do 125°C i najgorszego przypadku dla tanich rodzin FPGA w swoim pakiecie narzędziowym. Firma Intel oferuje następujące zasoby do szacowania i analizy mocy:

    Cyclone® IV estymator wczesnej mocy.Technologia analizy i optymalizacji mocy oprogramowania Intel® Quartus® Prime.Centrum zasobów zarządzania zasilaniem.
Korzystaj z wczesnego szacowania mocy (EPE) na etapie koncepcji projektowej, a analizator mocy podczas wdrażania projektu. EPE jest narzędziem analitycznym opartym na arkuszu kalkulacyjnym, które umożliwia wczesne określanie mocy na podstawie wyboru urządzenia i pakietu, warunków pracy i wykorzystania urządzenia.Power Analyzer jest znacznie bardziej szczegółowym narzędziem do analizy mocy, które wykorzystuje rzeczywiste rozmieszczenie elementów w projekcie, routing i konfigurację logiczną. Narzędzie może używać symulowanych przebiegów aby bardzo dokładnie oszacować moc dynamiczną. Power Analyzer, zazwyczaj zapewnia łącznie dokładność ± 10 procent, gdy jest używany z dokładnymi informacjami projektowymi. Modele mocy Intel® Quartus® Prime są ściśle skorelowane z rzeczywistymi pomiarami w krzemie.
Intel wykorzystuje ponad 5000 różnych konfiguracji testowych do pomiaru mocy poszczególnych komponentów w układach FPGA serii Intel® Cyclone®. Każda konfiguracja skupia się na pomiarze pojedynczego elementu obwodu FPGA w określonej konfiguracji.

Opytmalizacja mocy Intel® Quartus® Prime

Szczegóły implementacji projektu mogą poprawić wydajność, zminimalizować obszar i zmniejszyć moc. Historycznie, kompromisy pomiędzy wydajnością i obszarem były zautomatyzowane na poziomie transferu rejestru (RTL) poprzez przepływ projektowania typu „miejsce i trasa”.

Narzędzia do optymalizacji poboru energii przez oprogramowanie Intel® Quartus® Prime automatycznie wykorzystują możliwości architektury FPGA Cyclone® IV w celu zmniejszenia dynamicznego poboru energii nawet o 25 procent w porównaniu z układem FPGA Cyclone® III.

Oprogramowanie deweloperskie Intel® Quartus® Prime oferuje wiele automatycznych optymalizacji zasilania, które są niewidoczne dla projektanta, ale zapewniają optymalne wykorzystanie architektury FPGA w celu zminimalizowania poboru mocy. Przykładowo, dzięki oprogramowaniu Intel® Quartus® Prime, możliwe jest:

    Przekształcanie głównych bloków funkcjonalnych.
    Mapowanie pamięci RAM użytkownika, aby zużywała mniej energii.Restrukturyzacja logiki w celu zmniejszenia mocy dynamicznej.Prawidłowy dobór wejść logicznych w celu zminimalizowania pojemności w sieciach o wysokim poziomie przełączania.Zmniejszenie powierzchni i zapotrzebowania na okablowanie dla logiki rdzenia, w celu zminimalizowania mocy dynamicznej w routingu.Modyfikacja rozmieszczenia w celu zmniejszenia mocy taktowania.

Pokaż więcej Pokaż mniej

Typowe zużycie energii statycznej Cyclone® IV E

Oszczędność poboru energii przez system przy zastosowaniu układów FPGA Cyclone® IV GX

Połączenie zwiększonej integracji z układem FPGA Cyclone® IV GX o niskim poborze mocy zapewnia znaczne korzyści na poziomie systemu dla różnych zastosowań:

    Przenośne lub mobilne urządzenia zasilane bateriamiOgraniczona przestrzeń i inne środowiska z ograniczeniami termicznymiAplikacje wrażliwe na cenę, gdzie systemy chłodzenia nie są opłacalne.
Więcej informacji na temat obniżania całkowitego kosztu posiadania i zwiększenia niezawodności w projektach znajdziesz w szczegółowym raporcie Decrease Total System Costs with Industry's Lowest Cost, Lowest Power FPGA (PDF).

Dodatkowe zasoby

Zobacz więcej materiałów związanych z urządzeniami Intel® FPGA, takich jak płyty deweloperskie, własność intelektualna, pomoc techniczna i nie tylko.

Zasoby pomocy technicznej

Zasoby pomocy technicznej

Centrum zasobów z zakresu szkoleń, dokumentacji, plików do pobrania, narzędzi i pomocy technicznej.

Płyty deweloperskie

Płyty deweloperskie

Rozpocznij pracę z naszymi układami FPGA i skróć czas wprowadzania produktów na rynek dzięki wykorzystaniu sprzętu i projektów sprawdzonych przez firmę Intel.

Własność intelektualna

Własność intelektualna

Skróć cykl projektowania dzięki szerokiej ofercie rdzeni IP i projektów referencyjnych sprawdzonych przez firmę Intel.

Narzędzia projektowe

Oprogramowanie do projektowania układów FPGA

Sprawdź oprogramowanie Quartus Prime i pakiet narzędzi zwiększających produktywność, ułatwiające szybkie ukończenie projektów z zakresu sprzętu i oprogramowania.

Skontaktuj się z działem sprzedaży

Skontaktuj się z działem sprzedaży

Skontaktuj się z działem sprzedaży i naświetl swoje potrzeby związane z projektowaniem produktów i przyspieszeniem układów Intel® FPGA.

Przykładowe kody zamówienia

Kody zamówienia

Odszyfruj numery części układów Intel® FPGA z uwzględnieniem znaczenia określonych prefiksów i kodów obudowy.

Gdzie kupować

Gdzie kupić

Już dziś skontaktuj się z autoryzowanym dystrybutorem Intel®.

Porównaj produkty