Ventajas de los dispositivos FPGA y SoC de la serie AMD 7

​​Xilinx, ahora parte de AMD, amplió la definición de FPGAs en el nodo de 28 nm y proporcionó no solo los FPGAs más avanzados de la industria, sino también una línea revolucionaria de SoC y ICs 3D. NI desempeñó un papel clave para ayudar a definir los requisitos para los dispositivos de la serie AMD 7 y fue un socio líder en el programa SoC.

En lugar de utilizar el proceso de alto rendimiento/alta potencia diseñado para chipsets gráficos en PC o el proceso de baja potencia dirigido a dispositivos móviles, AMD trabajó con TSMC para desarrollar un proceso adaptado a los requisitos de estos dispositivos. Por lo tanto, la tecnología de proceso de alto rendimiento y baja potencia (HPL) de 28 nm de TSMC incluye la combinación adecuada de rendimiento y ahorro de energía para todos los mercados a los que sirven los dispositivos AMD. Los diseños que deben ejecutarse a alto rendimiento no tienen que tener un costo extremo de mayor consumo de energía. Por el contrario, los diseños que deben cumplir con estrictos requisitos de potencia aún pueden lograr objetivos de rendimiento relativamente altos. Con todo el portafolio de la serie 7 dirigido al mismo proceso de silicio HPL de 28 nm, AMD se concentró en la innovación de la arquitectura. Para la serie 7, AMD presentó una línea completa de FPGA escalables, que incluye la familia Artix™ 7 de bajo costo, la familia Kintex™ 7 de gama media y la familia Virtex™ 7 de gama alta. Los bloques de construcción básicos de FPGA de celdas lógicas, bloques DSP, Block RAM, etc. son consistentes en toda la serie 7, lo que hace que sea mucho más sencillo migrar diseños.

​​AMD inventó el FPGA en 1988 y desde entonces ha proporcionado tecnología FPGA de vanguardia. La familia de dispositivos Kintex 7 presenta un equilibrio perfecto entre el rendimiento de la velocidad del reloj de la estructura FPGA y el consumo de energía, E/S de alta velocidad, capacidad, seguridad y fiabilidad.

​Este conjunto de características altamente equilibradas hace que el dispositivo sea ideal para servir a una amplia cantidad de pruebas y aplicaciones embebidas de alto rendimiento, como disparos personalizados, secuencia de pruebas temporizadas por hardware, imágenes médicas, control de física y monitoreo de comunicaciones de ancho de banda ultra ancho y radar, inteligencia de señales, prueba digital con reconocimiento de protocolo, algoritmos de visión en tiempo real y radio definida por software.

​Las FPGA Kintex 7 son ideales para muchos productos que utilizan la arquitectura de E/S reconfigurable (RIO) de LabVIEW. Esta familia de dispositivos tiene la capacidad y el rendimiento de los FPGAs anteriores de gama alta, pero con la mitad del consumo de energía. La impresionante reducción de potencia significa que los dispositivos pueden incluir más del doble de la capacidad de procesamiento de señales digitales por dispositivo que las generaciones anteriores de hardware de NI habilitado por FPGA. Con este aumento en los recursos lógicos y DSP, los ingenieros pueden implementar algoritmos más complejos con un uso más extenso del procesamiento de señales y análisis en tiempo real, y abordar las crecientes velocidades de datos de E/S y la complejidad de las actuales aplicaciones.

​Además de más recursos DSP, el controlador de memoria DDR3 ayudó a implementar una interfaz de 10 GB/s (teórico) para almacenamiento temporal en comparación con las velocidades de 3.2 GB/s de la generación anterior. Además, el ancho de banda del controlador PCI Express integrado aumentó de 800 MB/s a 1,600 MB/s, lo que permite transferencias de datos aún más rápidas desde el FPGA al host. 

​El hardware de NI que aprovecha las ventajas de Kintex 7 incluye E/S multifunción y digitales reconfigurables, módulos NI FlexRIO, controlador NI CompactRIO y dispositivos de radio definida por software Universal Software Radio Peripheral (USRP).

​​Artix 7 utiliza los mismos recursos de FPGA que Kintex 7, pero optimizados para un consumo de energía aún menor y paquetes de menor tamaño, brindando ventajas similares, pero al precio de línea de valor. La migración entre estos dispositivos es sencilla porque sus componentes básicos FPGA son funcionalmente idénticos a los del Kintex 7. Esta compatibilidad es particularmente útil cuando se usa el LabVIEW FPGA Module.

​​En LabVIEW 2014 y versiones posteriores, los desarrolladores que utilizan FPGAs AMD serie 7 en su hardware programable por FPGA también pueden beneficiarse de Vivado, la última tecnología de compilación de AMD. Las herramientas de compilación de Vivado ofrecen numerosos beneficios, que incluyen:

• ​Cierres de temporización más consistentes y confiables
• ​Mejor utilización de recursos
• ​Compilaciones más rápidas para dispositivos FPGA Kintex 7 que anteriormente usaban AMD ISE (NI cRIO-9068 y NI PXIe-7975R) 

^{Figura 1: La tecnología de compilación Vivado de AMD ofrece tiempos de compilación reducidos para Kintex 7 que anteriormente utilizaba AMD ISE.}

Explore los dispositivos de NI que utilizan FPGAs y SoCs de la serie AMD 7:

• CompactRIO
• Single-Board RIO
• FlexRIO
• Plataforma PXI
• Dispositivo de radio definida por software USRP

Aprenda sobre la arquitectura LabVIEW RIO y LabVIEW FPGA: LabVIEW FPGA