AMD 7 시리즈 FPGA 및 SoC 디바이스의 장점
개요
NI LabVIEW FPGA Module과 호환되는 하드웨어 타겟은 AMD FPGA 및 SoC 기술을 사용하여 엔지니어와 과학자가 온보드 처리 기능을 갖춘 맞춤형 재구성 가능 시스템을 만들 수 있도록 지원합니다. 이를 통해 복잡한 제어 및 측정 과제를 해결하고 더 낮은 총비용으로 제품을 더 빠르게 출시할 수 있습니다. NI CompactRIO, 단일 보드 RIO, System on Module(SOM) 및 일부 기타 재구성 가능 I/O 제품에는 현재 AMD 7 시리즈 FPGA와 SoC가 탑재되어 있습니다. 또한 최신 버전의 LabVIEW를 사용하면 7 시리즈 디바이스를 사용하는 개발자도 AMD의 최신이자 가장 빠른 컴파일 기술인 Vivado™를 활용할 수 있습니다. LabVIEW FPGA Module 사용자는 Vivado를 사용하는 방법을 배우지 않고도 이 장점을 얻을 수 있습니다.
내용
- 7 시리즈 FPGA 소개
- Kintex™ 7: 고성능과 전력 절감이 적절히 결합
- Artix™ 7: 더 작은 크기와 더 적은 소비 전력으로 뛰어난 성능 발휘
- AMD Vivado™: 향상된 컴파일 성능
- 관련 자료
7 시리즈 FPGA 소개
Xilinx는 28 nm 노드에서 FPGA의 정의를 확장하여 업계에서 가장 발전된 FPGA뿐만 아니라 업계 판도를 바꿀 SoC와 3D IC 라인을 출시했습니다. NI는 AMD 7 시리즈 디바이스의 요구사항을 정의하는 데 중요한 역할을 했으며 SoC 프로그램의 주요 파트너였습니다.
AMD는 PC의 그래픽 칩셋에 적합한 고성능/고전력 프로세스나 휴대폰 디바이스를 대상으로 하는 저전력 프로세스를 사용하지 않고 TSMC와 협력하여 디바이스 요구사항에 맞는 프로세스를 개발했습니다. 따라서 TSMC 28 nm 고성능 저전력 (HPL) 프로세스 기술에는 AMD 디바이스가 판매되는 모든 시장에 적합한 성능과 전력 절감 기능이 포함되어 있습니다. 따라서 고성능으로 실행해야 하는 설계라도 높은 전력에 엄청난 비용을 들이지 않아도 됩니다. 반대로 전력 요구사항이 엄격한 설계도 상대적으로 고성능 목표를 달성할 수 있습니다. AMD는 동일하게 28 nm HPL 실리콘 프로세스에 초점을 맞춘 전체 7 시리즈 포트폴리오를 통해 아키텍처 혁신에 집중했습니다. 7 시리즈의 경우, AMD는 저가 Artix™ 7 제품군, 중간 범위 Kintex™ 7 제품군, 고급 Virtex™ 7 제품군을 포함하는 확장 가능한 FPGA의 전체 제품군을 도입했습니다. 로직 셀, DSP 블록, Block RAM 등의 기본 FPGA 빌딩 블록은 7 시리즈 전반에서 모두 일관되므로 설계를 훨씬 더 간단하게 마이그레이션할 수 있습니다.
Kintex™ 7: 고성능과 전력 절감이 적절히 결합
AMD는 1988년에 FPGA를 개발한 이래 지금까지 최첨단 FPGA 기술을 선보이고 있습니다. Kintex 7 디바이스 제품군은 FPGA 패브릭 클럭 속도 성능과 전력 소비, 고속 I/O, 용량, 보안, 신뢰성의 균형이 특징입니다.
이처럼 균형이 잘 잡힌 기능 세트는 디바이스가 사용자 정의 트리거링, 하드웨어 타이밍 테스트 시퀀싱, 의료 이미징, 대형 물리학 제어 및 초광역폭 통신과 레이더 모니터링, 신호 인텔리전스, 프로토콜 인식 디지털 테스트, 실시간 비전 알고리즘, 소프트웨어 정의 라디오 등 다양한 테스트 및 고성능 임베디드 어플리케이션에 적합하도록 합니다.
Kintex 7 FPGA는 LabVIEW 재구성 가능한 I/O (RIO) 아키텍처를 사용하는 다양한 제품에 이상적입니다. 이 디바이스 제품군은 이전의 고급 FPGA와 용량과 성능이 같지만 소비하는 전력은 절반입니다. 전력 소비가 크게 줄어들어 디바이스당 디지털 신호 처리 기능을 이전 세대 FPGA 지원 NI 하드웨어보다 두 배 이상 구현할 수 있습니다. 엔지니어는 로직과 DSP 리소스가 증가함에 따라 더 광범위하게 신호 처리와 리얼타임 분석을 실행하여 더 복잡한 알고리즘을 구현하고 증가하는 I/O 데이터 속도와 현재 매우 복잡한 어플리케이션에 대응할 수 있습니다.
더 많은 DSP 리소스 외에도, DDR3 메모리 컨트롤러는 이전 세대의 3.2GB/s 속도에 비해 임시 스토리지용 이론상 10GB/s 인터페이스를 구현하는 데 도움이 되었습니다. 또한 내장 PCI Express 컨트롤러 대역폭이 800 MB/s에서 1,600 MB/s로 증가하여 FPGA에서 호스트로 데이터를 훨씬 더 빠르게 전송할 수 있습니다.
Kintex 7의 장점을 활용하는 NI 하드웨어에는 재구성 가능한 다기능 및 디지털 I/O, NI FlexRIO 모듈, CompactRIO Controller, 범용 소프트웨어 라디오 주변 장치 (USRP) 소프트웨어 정의 라디오 디바이스가 포함됩니다.
Artix™ 7: 더 작은 크기와 더 적은 소비 전력으로 뛰어난 성능 발휘
Artix 7은 Kintex 7과 동일한 FPGA 리소스를 사용하지만, 전력 소비를 더욱 낮추고 패키지 크기를 더욱 줄이도록 최적화되어 경제적인 가격대에서 유사한 이점을 제공합니다. 이러한 디바이스 간의 마이그레이션은 FPGA 빌딩 블록이 Kintex 7의 FPGA 빌딩 블록과 기능적으로 동일하기 때문에 간단합니다. 이 호환성은 LabVIEW FPGA Module을 사용할 때 특히 유용합니다.
AMD Vivado™: 향상된 컴파일 성능
LabVIEW 2014 및 이후 버전에서는 FPGA 프로그래밍 가능 하드웨어에 AMD 7 시리즈 FPGA를 사용하는 개발자도 AMD의 최신 컴파일 기술인 Vivado를 활용할 수 있습니다. Vivado 컴파일 도구는 다음과 같은 다양한 이점을 제공합니다.
- 더 일관된 믿을 수 있는 타이밍 클로저
- 리소스 활용도 향상
- 이전에 AMD ISE를 사용한 Kintex 7 FPGA 타겟의 컴파일 속도 향상
그림 1: AMD의 Vivado 컴파일 기술은 이전에 AMD ISE를 사용한 Kintex 7의 컴파일 시간을 단축합니다.
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