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关于FPGA产品的调研报告1 Altera〔Intel〕Altera〔现已被Intel收购〕作为世界老牌可编程逻辑器件的厂家，是90年代以后开展最快的可编程逻辑器件的供给商，在日本和亚太地区用的人多Altera FPGA可提供多种可配置嵌入式SRAM、高速收发器、高速 I/O、逻辑模块以及布线；其结合带有软件工具的可编程逻辑技术，缩短了 FPGA 开发时间，降低了功耗和本钱1.1 开发软件a) MA*+PLUSII：普遍认为MA*+PLUSII曾是最优秀的PLD开发平台之一，适合开发早期的中小规模PLD/FPGA，现由Quartus II替代，不再推荐使用；b) Quartus II: Altera新一代FPGA/PLD开发软件，适合新器件和大规模FPGA的开发，已经取代MA*+PLUSII1.2 产品系列Altera 的主流FPGA分为两大类，一种侧重低本钱应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Cyclone，CycloneII等；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能可满足各类高端应用，如Starti*，Strati*II等，用户可以根据自己实际应用要求进展选择Altera FPGA主要分为Strati* 系列、Arria 系列、Cyclone 系列、MA*系列。

在性能可以满足的情况下，优先选择低本钱器件1.2.1 Strati* 系列Strati* FPGA 系列是 Altera 的第一代高端 FPGA 系列，在 FPGA 上同时实现了高性能体系构造和高度集成特性Strati*系列产品具有的特性是革命性的，而且还在不断开展表1列出了 Strati*系列的各个器件表1. Strati*器件系列Strati*系列Strati*Strati* G*Strati* IIStrati* II G*Strati* IIIStrati* IVStrati* VStrati* 10推出年份20022003200420052006202120212021工艺技术130nm130nm90nm90nm65nm40nm28nm14nm三栅极1.2.1.1 Strati* FPGA（1） Strati* FPGAStrati* FPGA能够提供 80K 逻辑单元 (LE) 以及 7.3Mbits 片 RAM，这些资源排列在 TriMatri* 存储器模块中，工作速度高达 350 MHzStrati* FPGA 支持外部存储器接口，例如：400Mbps 的 DDR SDRAM、800Mbps 的 QDRII SRAM。

Strati* FPGA 还引入了世界上第一款数字信号处理 (DSP) 模块，含有 4 个18 * 18乘法器、累加器和求和单元2） Strati* G* FPGA在 Strati* FPGA 高性能体系构造特性根底上，Strati* G* FPGA是第一款具有多千兆速率高速串行收发器的可编程逻辑器件使用收发器模块支持4路全双工通道和时钟数据恢复 (CDR) 技术，每通道数据传输超过了 3.1875Gbps 这一数据速率支持很多常见的高速通信协议，包括：Serial Lite、千兆以太网、万兆以太网/*AUI、SONET/SDH、光纤通道、Serial Rapid IO标准、PCI E*press、SFI-5，以及 SPI-5 等1.2.1.2 Strati* II FPGA（1） Strati* II FPGAStrati* II FPGA作为大容量高性能FPGA，可在最高效的器件中实现高密度逻辑设，从而获得高性能和很好的信号完整性该器件基于1.2V、90nm、SRAM工艺，具有15,600至179,400个等价逻辑单元(LE)，9Mbits片RAM，1,170个用户I/O引脚，高度优化的数字信号处理(DSP)模块中具有384个(18*18)嵌入式乘法器。

在Strati*系列的根底上，Strati* II具有创新的逻辑构造，高性能的DSP模块和片存储器，高速I/O引脚和外部存储器接口Strati* II采用TSMC低k绝缘工艺技术，具有180K等价逻辑单元(LE)和9 Mbits嵌入式存储器，Strati* II FPGA是性能最好、密度最高的90nm FPGA，具有Altera的冗余技术，极大的提高了产量，降低了器件本钱，同时优化了器件总功耗2） Strati* II G* FPGAStrati* II G*器件融合了Strati* II体系构造，具有20个全双工、高性能、多千兆位收发器收发器在整个600-Mbps至6.375-Gbps工作围具有优异的抖动性能，同时保持了最低功耗Strati* II G* FPGA一个器件中集成了20个基于串化器/解串器(SERDES)的收发器，可为多千兆位串行I/O的应用和协议提供强大的解决方案Strati* II G* FPGA具有同类最正确的信号完整性其收发器的体系构造可成功的工作在数据速率高达6.375Gbps的50" (1.25 m)传输线上，采用标准FR-4材料制作的电路板和背板上，以及2.5Gbps的30m PCIe电缆上。

对此，收发器包括了一些特性以确保如此高的速率下的信号完整性，同时保持了低功耗这包括：即插即用信号完整性和业界第一款自适应均衡器——Altera的自适应散射补偿引擎(ADCE)；具有动态选择信号完整性的物理介质附加(PMA)层(包括锁相环(PLL)体系构造)；收发器动态重新配置支持多种协议、数据速率和物理介质附加子层(PMA)设置；与最相近的竞争方案相比，电路经过优化，功耗降低了一半Strati* II G* FPGA可提供全面的协议解决方案Strati* II G* FPGA是目前很多高速串行应用中关键协议全面解决方案的组成为PCI E*press、CEI-6G、串行数字接口(SDI)、千兆以太网、Serial Rapid IO (SRIO)、*AUI、SerialLite II、光纤通道以及SONET标准提供支持这一全面的解决方案包括：专用物理编码子层(PCS)协议电路、Altera及其AMPPSM合作伙伴提供的优化协议知识产权(IP)、与协议相关的特征报告、资料和参考设计、专用协议开发套件、Strati* II G*版PCI E*press开发套件、Strati* II G*版音频视频开发套件。

Strati* II G* FPGA具有创新的逻辑构造Strati* II G* FPGA采用了Strati* II FPGA中创新的自适应逻辑模块(ALM)逻辑构造，使用TSMC的90-nm低k绝缘工艺技术，经过优化提高了性能，控制了电流泄漏一片Strati* II G* FPGA能够提供20个高速串行收发器，以及130K等价逻辑单元(LE)、6.7Mbits的嵌入式存储器，252个(18位*18位)乘法器能够高效实现高性能滤波器和其他数字信号处理(DSP)功能1.2.1.3 Strati* III FPGAStrati* III器件系列是结合高性能、高密度和低功耗的高端FPGA，其性能随着设计容量的提高更加明显Strati* III器件经过设计，最低的功耗需求比Strati* II低50％，没有热沉或者强制空气散热带来的可靠性风险，性能比Strati* II提高了25％，容量是Strati* II FPGA的两倍，具有高达533-MHz DDR3的高性能存储器接口，性能到达1.6Gbps的LVDS，在LVDS I/O上支持串行千兆位介质无关接口(SGMII)Strati* III G* 器件含有工作速率高达 6.5GHz 的同类最正确嵌入式收发器，以极低的功耗实现了高性能逻辑和片串化器/解串器 (SERDES) 的完美组合。

Altera Strati* III FPGA提供三种型号，分别针对逻辑、DSP和存储器以及收发器进展了优化：Strati* III L 器件主要针对逻辑较多的应用，Strati* III E 器件主要针对 DSP 和存储器较多的应用，Strati* III G*器件含有多吉比特收发器可编程功耗技术使Strati* III逻辑架构能够在逻辑阵列模块 (LAB) 级进展编程，根据设计需求提供高速或者低功耗逻辑在这种方式中，只有很少比例的电路是关键时序电路，需要采用高速设置,而其他电路则采用低功耗设置，使低功耗逻辑的功率泄漏降低了 70％此外，没有使用的逻辑以及DSP模块和TriMatri* 存储器进入低功耗模式,进一步降低了功耗1.2.1.4 Strati* IV FPGA在先进成熟的Strati* III体系构造根底上，Strati* IV FPGA实现了大容量、功能丰富的高性能核架构结合灵活的I/O、宽带收发器和存储器接口，Strati* IV FPGA满足了无线通信、固网、军事、播送和其他市场领域对高端数字系统的需求具有以下关键优势：a) 高密度：具有680K逻辑单元(LE)、22.4Mbits 嵌入式存储器和1,360个18*18乘法器；b) 高性能：具有2个速率等级优势；c) 系统带宽：具有8.5Gbps 的48个高速收发器，以及1,067 Mbps (533 MHz) DDR3存储器接口；d) 低功耗：在40nm优势和可编程功耗技术的支持下，比市场上的其他同类高端 FPGA 功耗低50％；e) PCI E*press 硬核知识产权 (IP) Gen1 (2.5 Gbps) 和 Gen2 (5.0 Gbps)，4 个 *8 模块，实现了全端点或者根端口功能；f) 优异的信号完整性：能够驱动50"背板，速度到达6.375Gbps，支持即插即用信号完整性。

Strati*® IV FPGA 系列包括以下三种器件型号：Strati* IV GT (基于收发器) FPGA、Strati* IV G* (基于收发器) FPGA、Strati* IV E (增强型器件) FPGAStrati* IV GT (基于收发器) FPGA：具有530K逻辑单元(LE)和48个全双工基于 CDR 的收发器，速率到达11.3GbpsStrati* IV G* (基于收发器) FPGA：具有530K逻辑单元(LE)和48个全双工基于 CDR 的收发器，速率到达 8.5 GbpsStrati* IV E (增强型器件) FPGA：具有820K LE，23.1Mbit RAM，1,288个18 * 18位乘法器Strati* IV FPGA支纵向移植，在每一系列型号中都能灵活的进展器件选择而且，Strati* III和Strati* IV E 器件之间有纵向移植途径，因此，我们可以在 Strati* III器件上启动设计，不需要改动 PCB 就能够转到容量更大的 Strati* IV E 器件上1.2.1.5 Strati* V FPGAAltera 28-nm Strati* V FPGA在高端应用中实现了业界最大带宽和最高系统集成度，非常灵活，降低了本钱和总功耗。

该系列包括四个器件型号：a) 带有收发器的Strati* V G* FPGA：集成了66个全双工、支持背板应用的14.1-Gbps收发器，以及高达800 MHz的6 *72位DIMM DDR3存储器接口，支持芯片至芯片/芯片至模块适用于高性能、宽带应用b) 带有增强数字信号处理(DSP)功能和收发器的Strati* V GS FPGA：集成了4,096个18位*18位高性能精度可调乘法器、支持背板应用的48个全双工、14.1-Gbps收发器，以及高达800 MHz的7 *72位DIMM DDR。