Avantages des dispositifs FPGA et SoC de la série 7 d'AMD

​​Xilinx, qui fait maintenant partie d’AMD, a élargi la définition des FPGA au nœud 28 nm et a fourni non seulement les FPGA les plus avancés de l’industrie, mais également une gamme révolutionnaire de SoC et de circuits intégrés 3D. NI a joué un rôle clé dans la définition des exigences pour les dispositifs de la série 7 d'AMD et a été un partenaire principal du programme SoC.

Plutôt que d’utiliser le procédé hautes performances/haute puissance adapté aux chipsets graphiques des PC ou le procédé basse consommation destiné aux appareils de téléphonie mobile, AMD a travaillé avec TSMC pour développer un procédé adapté aux exigences de ces dispositifs. Ainsi, la technologie de procédé TSMC 28 nm haute performance basse consommation offre un bon équilibre entre performances et économies d’énergie pour tous les marchés desservis par les dispositifs AMD. Les conceptions qui doivent fonctionner à hautes performances n’ont pas besoin d’avoir un coût extrême en consommation d’énergie. Inversement, les conceptions qui doivent répondre à des exigences strictes en matière de consommation peuvent toujours atteindre des objectifs de performances relativement élevées. Avec l’ensemble de la série 7 ciblant le même procédé de silicium HPL 28 nm, AMD s’est concentré sur l’innovation architecturale. Pour la série 7, AMD a introduit une gamme complète de FPGA évolutifs, qui inclut la famille Artix™ 7 à faible coût, la famille Kintex™ 7 de milieu de gamme et la famille Virtex™ 7 haut de gamme. Les blocs de construction FPGA de base des cellules logiques, des blocs TNS, des blocs RAM, etc., sont tous cohérents dans la série 7, ce qui simplifie considérablement la migration des conceptions.

​​AMD a inventé le FPGA en 1988 et fournit depuis une technologie FPGA de pointe. La famille de dispositifs Kintex 7 offre un équilibre entre les performances de fréquence d’horloge du tissu FPGA et la consommation d’énergie, les E/S haute vitesse, la capacité, la sécurité et la fiabilité.

​Cet ensemble de fonctionnalités hautement équilibré rend le dispositif bien adapté pour servir un grand nombre d’applications de test et embarquées hautes performances, telles que le déclenchement personnalisé, le séquencement de test à cadencement matériel, l’imagerie médicale, le contrôle et la surveillance de la grande physique, des communications à bande passante ultra large et des radars, le renseignement d’origine électromagnétique, le test numérique sensible au protocole, les algorithmes de vision en temps réel et la radio logicielle.

​Les FPGA Kintex 7 sont idéaux pour de nombreux produits qui utilisent l’architecture d’E/S reconfigurables (RIO) LabVIEW. Cette famille de dispositifs a la capacité et les performances des FPGA haut de gamme précédents, mais à la moitié de la consommation d’énergie. La réduction impressionnante de la consommation signifie que les dispositifs peuvent offrir plus du double de la capacité de traitement numérique du signal par dispositif que les générations précédentes de matériel NI compatible FPGA. Grâce à cette augmentation de la logique et des ressources TNS, les ingénieurs peuvent implémenter des algorithmes plus complexes avec une utilisation plus étendue du traitement du signal et de l’analyse en temps réel, et répondre aux débits de données d’E/S croissants et à la complexité des applications actuelles.

​En plus de ressources TNS supplémentaires, le contrôleur de mémoire DDR3 a permis d’implémenter une interface (théorique) de 10 Go/s pour le stockage temporaire, contre 3,2 Go/s pour la génération précédente. De plus, la bande passante du contrôleur PCI Express intégré est passée de 800 Mo/s à 1 600 Mo/s, permettant des transferts de données encore plus rapides du FPGA vers l’hôte. 

​Le matériel NI qui tire parti des avantages de Kintex 7 comprend les E/S numériques et multifonctions reconfigurables, les modules NI FlexRIO, le contrôleur CompactRIO et le matériel de radio logicielle USRP.

​​Artix 7 utilise les mêmes ressources FPGA que Kintex 7, mais il est optimisé pour une consommation d’énergie encore plus faible et des paquets de taille plus petite, offrant des avantages similaires à un prix d’entrée de gamme. La migration entre ces dispositifs est simple car leurs blocs de construction FPGA sont fonctionnellement identiques à ceux du Kintex 7. Cette compatibilité est particulièrement utile lors de l’utilisation du LabVIEW FPGA Module.

​​Dans LabVIEW 2014 et versions ultérieures, les développeurs utilisant des FPGA de la série 7 d'AMD dans leur matériel programmable FPGA peuvent également bénéficier de Vivado, la toute dernière technologie de compilation d’AMD. Les outils de compilation Vivado offrent de nombreux avantages, notamment :

• ​Fermetures de cadencement plus cohérentes et plus fiables
• ​Utilisation améliorée des ressources
• ​Compilations plus rapides pour les cibles FPGA Kintex 7 qui utilisaient auparavant AMD ISE (NI cRIO-9068 et NI PXIe-7975R) 

^{Figure 1 : La technologie de compilation Vivado d’AMD offre des temps de compilation réduits pour Kintex 7 qui utilisait auparavant AMD ISE.}

Explorez les cibles et dispositifs NI qui utilisent des FPGA et des SoC de la série 7 d'AMD :

• CompactRIO
• Single-Board RIO
• FlexRIO
• Plate-forme PXI
• Matériels de radio logicielle USRP

Découvrez l’architecture LabVIEW RIO et LabVIEW FPGA : LabVIEW FPGA