第5章 Virtex-6系列FPGA

Virtex-6是Xilinx 在2009年2月推出的新一代旗艦產品，采用了第三代Xilinx ASMBL架構、40nm 工藝，提供多達760000 個邏輯單元，為業界成本最低、功耗最低、密度最高、性能最高、帶寬最大的FPGA。該產品在硬內核IP、收發器以及開發工具支持方面做了很大的優化，在追求更高帶寬的同時，支持更廣泛的通信標準和更高的性能。Virtex-6 具有以下特性。

(1) 三個子平臺，各平臺之間的資源對比關系見圖5-1。

LXT 平臺：適用于高速串行連接，同時對邏輯資源性能要求比較高的應用。

SXT 平臺：適用于高速串行連接，同時對DSP 處理能力要求最高的應用。

HXT 平臺：適用于對串行連接帶寬要求最高的應用。

圖5-1 Virtex-6系列的資源對比

(2) 子平臺間的兼容性。

LXT 與SXT 器件，如果封裝相同，則引腳兼容。

(3) 先進的高性能FPGA 邏輯資源。

真正的6 輸入LUT 技術。

雙LUT5 選項。

LUT/雙觸發器對。

提高布線效率。

每個LUT 可配置為64 位（或者2 個32 位）分布式LUT RAM。

帶寄存器輸出的SRL32/雙SRL16。

強大的時鐘管理模塊（MMCM）。

(4) 32kbit BRAM/FIFO，工作頻率達600MHz，而且可以拆分成2 個18kbit 以提高BRAM帶寬。

(5) 高性能并行SelectIO 技術，支持DDR3。

(6) 先進的25×18 乘累加模塊DSP48E1。

(7) 靈活的配置模式，支持SPI、multi-boot 功能。

(8) System Monitor 系統監控功能。

(9) 集成PCIe2.0 硬核，支持Gen1/Gen2，×1/×2/×4/×8 模式，具有endpoint和root port 功能。

(10) GTX 收發器支持150Mbit/s 到6.5Gbit/s 傳輸速率。

(11) GTH 收發器支持2.488Gbit/s 到超過11Gbit/s 傳輸速率。

(12) 集成10/100/1000Mbit/s 以太網MAC 模塊。

應用GTX 可以支持1000BASE-X PCS/PMA 和SGMII。

應用SelectIO 可以支持MII/GMII/RGMII。

支持2500Mbit/s 傳輸速率。

(13) 40nm 銅工藝、CMOS 技術。

(14) 1.0V 核電壓（－1，－2，－3 速度等級）。

(15) 0.9V 核電壓的支持（－1L 速度等級）。

(16) 采用Flop-Chip 封裝，具有很高的信號完整性。

5.1 Virtex-6 內部模塊

本節將詳細介紹Virtex-6 系列器件的內部模塊，以便讀者對Virtex-6系列FPGA內部模塊有一個較深入的認識，因為，只有深入了解了FPGA 的內部結構，才能有效地利用它，這可以在很大程度上提高設計者的設計優化能力——用較少的資源，實現較多的功能、較高的性能。