2. 技术解决方案

20nm UltraScale 器件

以更低成本实现更高性能

Xilinx 推出 UltraScale 架构以及相关的 FPGA 和 3D IC 系列产品，以扩大 20nm 工艺的优势。无论是从芯片级的几乎所有属性看，还是从系统级集成多芯片到单芯片或减少芯片数量看，设计人员都会发现从 28nm 迁移到 20nm 器件中能获得巨大收益。

数据包处理

UltraScale 架构可为新一代数据包处理和传输应用带来 3 倍的系统性能和集成度。

  

 

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波形处理

UltraScale 架构能在成本优化型封装中实现 TeraMAC 级别的 DSP 性能，只需一半的功耗和面积就能满足新一代波形处理应用的需求。

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图像和视频处理

UltraScale 架构可为新一代 8K 和 4K 视频处理应用带来 2 倍的系统性能和集成度。

 

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高性能计算

UltraScale 架构针对新一代高性能计算应用可将系统性能提高 2 倍，功耗降低 35%。

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迁移路径优势

下表给出了 3 种不同迁移路径可能实现的芯片和系统级性能提升倍数。

UltraScale 架构和 Vivado® 设计套件实现协同优化，支持 90% 的器件利用率目标，相比最强劲的同类竞争解决方案而言成本效率提升多达30%。
* 系统逻辑单元吞吐量 = 逻辑容量 × 平均可实现的逻辑单元速度
迁移路径 器件迁移 系统集成
  • 单位成本系统逻辑单元吞吐量提高2.5-4 倍
  • 单位成本 DSP 带宽提高 2-4 倍
  • 单位成本串行带宽提高 1.5-3 倍
  • 单位成本DDR 存储器带宽提高 2 倍
  • 相同性能时可将功耗降低 25-45%
  • 单位成本系统性能提高 3.5 倍
  • 单位功耗系统性能提高多达 2 倍
  • 系统功耗最多可以降低 40%
  • BOM 成本最多可以降低 60%
  • 单位成本系统逻辑单元吞吐量提高 20-35%
  • 单位成本 DSP 带宽提高 25-120%
  • 单位成本串行带宽提高 1.5-2 倍
  • 单位成本DDR 存储器带宽提高 2-4 倍
  • 相同性能时可将功耗降低 25-45%
  • 单位成本系统性能提高多达 2.5 倍
  • 单位功耗系统性能提高多达 2.5 倍
  • 系统功耗最多可以降低 50%
  • BOM 成本最多可以降低 60%
  • 单位成本系统逻辑单元吞吐量提高 25-50%
  • 单位成本串行带宽提高 10-30%
  • 相同性能时可将功耗降低 25-45%
  • 通过集成块将器件尺寸减小多达33%
    集成模块
  • 单位成本系统性能提高多达 3 倍
  • 单位功耗系统性能提高多达 2.5 倍
  • 系统功耗最多可以降低 50%
  • BOM 成本最多可以降低 50%
  • 单位成本28G-LR可驱动 2 倍的端口密度

从 Virtex-7 迁移到 Virtex UltraScale FPGA 的应用通常利用 UltraScale 器件可编程系统集成的全部优势，并将系统级性能翻番，将功耗和 BOM 成本降低多达 50%，同时还能大幅提升芯片级价值。

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