FPGA的分类

来源:本站
导读:目前正在解读《FPGA的分类》的相关信息,《FPGA的分类》是由用户自行发布的知识型内容!下面请观看由(电工技术网 - www.9ddd.net)用户发布《FPGA的分类》的详细说明。
简介:FPGA的分类

1.按逻辑功能块的大小分类

可编程逻辑块是FPGA的基本逻辑构造单元。按照逻辑功能块的大小不同,可将FPGA分为细粒度结构和粗粒度结构两类。

细粒度FPGA的逻辑功能块一般较小,仅由很小的几个晶体管组成,非常类似于半定制门阵列的基本单元,其优点是功能块的资源可以被完全利用,缺点是完成复杂的逻辑功能需要大量的连线和开关,因而速度慢;粗粒度FPGA的逻辑块规模大,功能强,完成复杂逻辑只需较少的功能块和内部连线,因而能获得较好的性能,缺点是功能块的资源有时不能被充分利用。

近年来随着工艺的不断改进,FPGA的集成度不断提高,硬件描述语言(HDL)的设计方法得到了广泛应用。由于大多数逻辑综合工具是针对门阵列的结构开发的,细粒度的FPGA较粗粒度的FPGA可以得到更好的逻辑综合结果,因此许多厂家开发出了一些具有更高集成度的细粒度FPGA,如Xilinx公司采用MicroVia技术的一次编程反熔丝结构的XC8100系列,GateField公司采用闪速EPROM 控制开关元件的可再编程GF100K系列等,它们的逻辑功能块规模相对都较小。

2.按互连结构分类

根据FPGA内部的连线结构不同,可将其分为分段互连型和连续互连型两类。

分段互连型FPGA中有不同长度的多种金属线,各金属线段之间通过开关矩阵或反熔丝编程连接。这种连线结构走线灵活,有多种可行方案,但走线延时与布局布线的具体处理过程有关,在设计完成前无法预测,设计修改将引起延时性能发生变化。

连续互连型FPGA是利用相同长度的金属线,通常是贯穿于整个芯片的长线来实现逻辑功能块之间的互连,连接与距离远近无关。在这种连线结构中,不同位置逻辑单元的连接线是确定的,因而布线延时是固定和可预测的。

3.按编程特性分类

根据采用的开关元件的不同,FPGA可分为一次编程型和可重复编程型两类。

一次编程型FPGA采用反熔丝开关元件,其工艺技术决定了这种器件具有体积小、集成度高、互连线特性阻抗低、寄生电容小及可获得较高的速度等优点;此外,它还有加密位、反拷贝、抗辐射抗干扰、不需外接PROM或EPROM等特点。但它只能一次编程,一旦将设计数据写入芯片后,就不能再修改设计,因此比较适合于定型产品及大批量应用。

可重复编程型FPGA采用SRAM开关元件或快闪EPROM控制的开关元件。FPGA芯片中,每个逻辑块的功能以及它们之间的互连模式由存储在芯片中的SRAM或快闪EPROM中的数据决定。SRAM型开关的FPGA是易失性的,每次重新加电,FPGA都要重新装入配置数据。SRAM型FPGA的突出优点是可反复编程,系统上电时,给FPGA加载不同的配置数据,即可令其完成不同的硬件功能。这种配置的改变甚至可以在系统的运行中进行,实现系统功能的动态重构。采用快闪EPROM控制开关的FPGA具有非易失性和可重复编程的双重优点,但在再编程的灵活性上较SRAM型FPGA差一些,不能实现动态重构。此外,其静态功耗较反熔丝型及SRAM型的FPGA高。

提醒:《FPGA的分类》最后刷新时间 2024-03-14 01:14:22,本站为公益型个人网站,仅供个人学习和记录信息,不进行任何商业性质的盈利。如果内容、图片资源失效或内容涉及侵权,请反馈至,我们会及时处理。本站只保证内容的可读性,无法保证真实性,《FPGA的分类》该内容的真实性请自行鉴别。