Stratix IV GT:100G開發方案
發布時間：2012-4-13 12:04
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Altera公司的Stratix IV 40nm FPGA包括Stratix IV E、Stratix IV GX和Stratix IV GT三個系列，具有較高的密度（680k邏輯單元（LE），22.4Mbits嵌入式存儲器和1 360個18×18乘法器），較佳的性能以及較低的功耗，系統帶寬（8.5Gbps）的48個高速收發器，以及1 067 Mbps (533 MHz) DDR3存儲器接口)達到了較高的水平，并具有較好的信號完整性，適合無線通信固網、軍事、廣播等其他最終市場中的高端數字應用。 Altera Stratix IV FPGA面向高端應用，提供了突破性的系統帶寬水平和功率效率。Stratix IV FPGA采用臺灣半導體廠商（TSMC）的40nm工藝技術，具有較高的邏輯密度，較大的收發器和較低功耗要求。 Stratix IV器件系列包括三個優產品類型以滿足不同的應用需求： • Stratix IV E（增強型）FPGA，高達813 050個邏輯元件（LE）， 33 294kbits RAM和1 288 18×18位乘法器 • Stratix IV GX收發器FPGA，高達531 200LE，27 376kbits RAM，1 288 18 x 18位乘法器和基于48全雙工時鐘數據恢復（CDR）的收發器，速率高達8.5 Gbps • Stratix IV GT，高達531 200 LE，27 376 kbits RAM，1 288 18×18位乘法器和基于48全雙工CDR的收發器，速率高達11.3 Gbps Stratix IV FPGA主要特性 Stratix IV器件的主要特性如表1所示。 表1 Stratix IV器件的主要特性 
•在Stratix IV GX和GT器件中，采用最高48全雙工CDR的收發器，分別支持高達8.5Gbps和11.3Gbps的速率 •專用型電路可支持適用于一般串行協議的物理層功能，如PCI Express（PCIe) （PIPE) Gen1和Gen2， Gbps Ethernet（GbE），串行RapidIO，SONET/SDH，XAUI/HiGig，（OIF）CEI-6G，SD/HD/3G-SD，Fibre 通道，SFI-5和Interlaken •完整的PCIe協議解決方案，帶有采用PHY-MAC層的嵌入式PCIe硬IP模塊，數據鏈接層和處理層功能 •可編程的發射器預加重和接收器均衡電路以補償在實際媒體中根據頻率產生的損耗 •典型的物理媒體連接（PMA）國耗：每通道100mW@3.125Gbps 和每通道135 mW@6.375 Gbps •每個器件72 600至813 050同等LE • 7 370~33 294kbits的增強型TriMatrix存儲器，包括三種RAM模塊容量，以實現真正的雙端存儲器和FIFO緩沖器 •數字信號處理（DSP）模塊，可配置為9×9位、12×12位、18×18位和36×36位 •每個器件中，最高達16個全球時鐘（GCLK），88個區域時鐘（RCLK）和132個外高時鐘（PCLK） •可編程的功率技術，在將器件性能較大化的同時，將功率較小化 •高達1120個用戶引腳配置在24個模塊I/O體中,支持廣泛的單端和差分I/O標準 •支持高速外部存儲器接口，在最高達24模塊I/O體上，包括DDR、DDR2、DDR3 SDRAM、RLDRAM II、QDR II和QDR II+ SRAM •高速LVDS I/O支持，帶有串行器/并行器（SERDES），動態相位排列（DPA）和軟CDR電路，速度高達1.6 Gbps •支持源同步總線標準，包括SGMII、GbE、SPI-4相位2（POS-PHY4層）、FI-4.1、XSBI、UTOPIA IV、NPSI和CSIX-L1 •針對Stratix IV E的插腳引線，設計允許以較小的PCB影響，從Stratix III向Stratix IV E移植 Stratix IV GT器件 Stratix IV GT器件為每個產品提供高達48個基于CDR的收發器通道：28個收發器通道中的三分之二都具有專用型PCS和PMA電路并支持600Mbps~11.3Gbps之間的數據速率，其余的16個收發器通道具有僅PMA專用型電路并支持600Mbps~6.5Gbps間的數據率。
圖1 Stratix IV GT器件框圖
圖2 Stratix IV GT 100G開發板方框圖 Stratix IV GT版100G開發套件 支持對100GbE設計進行全面評估： •通過光模塊，支持10G/40G和100G線路接口 •通過4×18 ADRII和4×32 DDR3存儲器塊，支持需要外部存儲器接口的應用 •通過兩對FCI AirMax連接器，使用系統側接口 •全面的線路側（光模塊）至系統側（AirMax連接器）數據通路分析 •評估性能達11.3 Gbps的收發器 •驗證兼容10G/40G/100G以太網、Interlaken、CEI-6G/11G、PCI Express（Gen1，Gen2和Gen3）、Serial RapidIO以及其他主要標準的物理介質附加（PMA）子層 •驗證SFP、SFP+、QSFP和CFP等光模塊之間的互操作性 Stratix IV GT版100G開發套件包括： • Stratix IV GT開發板 •安裝的器件：EP4S100G5F45I1N • EPM2210F324C3N，MAX II 256引腳CPLD •配置狀態和設置單元 •快速被動并行（FPP）配置 •嵌入式USB-BlasterTM下載電纜 •時鐘 •板上可編程時鐘振蕩器 • SMA連接器，為收發器參考時鐘提供外部差分時鐘 •通用用戶輸入/輸出 • DIP和按鍵式開關 • LED • LCD
圖3 Stratix IV GT 100G開發板外形圖 •存儲器件 • 1Gb同步閃存(主要用于存儲兩個FPGA配置——工廠和用戶配置) •板上存儲器 • 4個2Gb DDR3 SDRAM • 4個72Mb QDR II SRAM •元件和接口 • 10/100/1000以太網PHY和RJ-45插頭 • 36個收發器通道 • 1個SFP+接口通道 • 1個具有EDC的SFP+接口通道 • 4個QSFP接口通道 • 10個CFP接口通道 • 20個Interlaken接口通道 •溫度測量電路 •管芯溫度 •環境溫度 •電源 • 14V~20V直流輸入 • 2.5mm筒形插座，用于直流電源輸入。 • On/off電源滑動開關 •板上電源測量電路 • Quartus II軟件許可并沒有含在這一套件中 使用這一開發套件你可以實現下列功能： •對設計進行開發和測試以適應各種不同的光學模塊 •開發和測試Interlaken設計 •開發和測試存儲器子系統，包括DDR3或QDR II存儲器 •構建可從Altera和HardCopy IV ASIC進行移植的設計 詳情請見： http://www.portaltwn.com/thread-86599-1-1.html 來源：中電網 |
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