Xilinx

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Xilinx(賽靈思)是全球領先的可程式邏輯完整解決方案的供應商。Xilinx研發、製造並銷售範圍廣泛的高級積體電路、軟體設計工具以及作為預定義系統級功能的IP(Intellectual Property)核。 2018年7月18日,全球最大的可程式晶片(FPGA)廠商賽靈思宣布收購中國 AI 晶片領域的明星創業公司——深鑒科技。有“中國英偉達”之稱的AI晶片初創企業將繼續在其北京辦公室運營。目前,交易金額及細節尚未公布。

基本信息

公司介紹

Xilinx(賽靈思)是全球領先的可程式邏輯完整解決方案的供應商。Xilinx研發、製造並銷售範圍廣泛的高級積體電路、軟體設計工具以及作為預定義系統級功能的IP(Intellectual Property)核。客戶使用Xilinx及其合作夥伴的自動化軟體工具和IP核對器件進行編程,從而完成特定的邏輯操作。Xilinx公司成立於 1984年,Xilinx首創了現場可程式邏輯陣列(FPGA)這一創新性的技術,並於1985年首次推出商業化產品。眼下Xilinx滿足了全世界對 FPGA產品一半以上的需求。Xilinx產品線還包括複雜可程式邏輯器件(CPLD)。在某些控制套用方面CPLD通常比FPGA速度快,但其提供的邏輯資源較少。Xilinx可程式邏輯解決方案縮短了電子設備製造商開發產品的時間並加快了產品面市的速度,從而減小了製造商的風險。與採用傳統方法如固定邏輯門陣列相比,利用Xilinx可程式器件,客戶可以更快地設計和驗證他們的電路。而且,由於Xilinx器件是只需要進行編程的標準部件,客戶不需要像採用固定邏輯晶片時那樣等待樣品或者付出巨額成本。Xilinx產品已經被廣泛套用於從無線電話基站到DVD播放機的數字電子套用技術中。傳統的半導體公司只有幾百個客戶,而Xilinx在全世界有7,500多家客戶及50,000多個設計開端。其客戶包括Alcatel,Cisco Systems,EMC,Ericsson,Fujitsu,Hewlett-Packard,IBM,Lucent Technologies,Motorola,NEC,Nokia,Nortel,Samsung,Siemens,Sony,Oracle以及Toshiba。

Xilinx Xilinx

總部設在加利福尼亞聖何塞市(San Jose)的Xilinx公司是NASDAQ上市公司,代碼為XLNX。Xilinx公司在全世界約有2,600名員工,其中約一半是軟體開發工程師。儘管經濟發展遲緩,科技界發展疲軟,Xilinx 2003財政年度公司財政收入穩定。Xilinx 目前被廣泛認為是半導體行業中管理最佳,財務狀況良好的高科技企業。在財富雜誌(Fortune Magazine)2003年“100家最適合工作的企業”排名中,Xilinx 名列前列,並被廣泛認為是半導體行業中管理最佳,財務狀況良好的高科技企業。舊金山編年史(San Francisco Chronicle)也把Xilinx 選為矽谷最適合工作的五十家公司之一。Xilinx 在Business Week S&P500表現最佳的50家公司中名列前列,並被福布斯雜誌(Forbes)評為400個最佳的大公司之一。Xilinx 兩家客戶Cisco及Lucent,選出 Xilinx 是他們公司年度供應商。

開發軟體

ise10.1 Logo ise10.1 Logo

* ISE:Xilinx公司集成開發的工具* Foundation: Xilinx公司早期的開發工具,逐步被ISE取代

* ISE Webpack: Webpack是xilinx提供的免費開發軟體,功能比ISE少一些,可以從xilinx網站下載

*嵌入式開發套件(EDK): 用於開發集成PowerPC硬核和MicroBlaze軟核CPU的工具

* System Generator for DSP :配合Matlab,在FPGA中完成數位訊號處理的工具

* Xilinx IP 核 : Xilinx公司擁有非常完整的IP庫

晶片選型指導

主流PLD產品

* XC9500 Flash工藝PLD,常見型號有XC9536,XC9572,XC95144等。型號後兩位表示宏單元數量。

* CoolRunner-II: 1.8v低功耗PLD產品

FPGA晶片的組成

1)可程式輸入輸出單元;

2)基本可程式邏輯單元;

3)完整的時鐘管理;

4)嵌入塊式RAM;

5)豐富的布線資源;

6)內嵌的底層功能單元和專用硬體模組;

CLB是FPGA內的基本邏輯單元。CLB的實際數量和特性會依器件的不同而不同,但是每個CLB都包含:一個可配置開關矩陣,此矩陣由4或6個輸入、一些選型電路(多路復用器等)和觸發器組成。開關矩陣是高度靈活的,可以對其進行配置以便處理組合邏輯、移位暫存器或RAM。在Xilinx公司的FPGA器件中,CLB由多個(一般為4個或2個)相同的Slice和附加邏輯構成。

每個CLB模組不僅可以用於實現組合邏輯、時序邏輯,還可以配置為分散式RAM和分散式ROM。

-FPGA內部結構(專用BRAM)

· 輸入通道:

兩個DDR暫存器

· 輸入通道:

兩個DDR暫存器

· 輸出通道:

· 兩個DDR暫存器

· 兩個三態使能

DDR復用器

· 獨立的時鐘和時鐘使能,

用於I和O

· 共享置位和復位信號

主流FPGA產品

Xilinx的主流FPGA分為兩大類,一種側重低成本套用,容量中等,性能可以滿足一般的邏輯設計要求,如Spartan系列;還有一種側重於高性能套用,容量大,性能能滿足各類高端套用,如Virtex系列,用戶可以根據自己實際套用要求進行選擇。 在性能可以滿足的情況下,優先選擇低成本器件。

Spartan系列當前主流的晶片包括:

Spartan-2,Spartan-2E,Spartan-3, Spartan-3A,

Spartan-3E,Spartan-6等種類。

1)Spartan-2最高可達20萬系統門;

2)Spartan-2E最高可達60萬系統門;

3)Spartan-3最高可達500萬門;

4)Spartan-3A和Spartan-3E不僅系統門數更大,還增強了大量的內嵌專用乘法器和專用塊RAM資源,具備實現複雜數位訊號處理和片上可程式系統的能力。

5)Spartan-6系列的FPGA是Xilinx公司於2009年推出的新一代的FPGA晶片,該系列的晶片功耗低,容量大

* Spartan-3/3L: 新一代FPGA產品,結構與VirtexII類似,全球第一款90nm工藝FPGA,1.2v核心,於2003年開始陸續推出。

簡評:成本低廉,總體性能指標不是很優秀,適合低成本套用場合,是Xilinx未來幾年在低端FPGA市場上的主要產品,時下市場上中低容量型號很容易購買到,大容量相對少一些。

* Spartan-3E:基於Spartan-3/3L,對性能和成本進一步最佳化

* Spartan-6:xilinx最新推出的低成本FPGA

眼下剛剛推出,很多型號還沒有大批量生產。

Virtex系列是Xilinx的高端產品,也是業界的頂級產品,Xilinx公司正是憑藉Vitex系列產品贏得市場,從而獲得FPGA供應商領頭羊的地位。可以說Xilinx以其Virtex-6 、Virtex-5、Virtex-4、Virtex-II Pro和Virtex-II系列FPGA產品引領現場可程式門陣列行業。

Virtex-4系列的FPGA採用了高級矽模組(Advanced

Silicon Modular Block,ASMBL)架構。ASMBL通過使用獨

特的基於列的結構,實現了支持多專門領域套用平台的概

念。每列代表一個具有專門功能的矽子系統,如邏輯資源、存儲器、I/O、DSP、處理、硬IP和混

合信號等。Xilinx公司通過組合不同功能列,組裝成面向特定套用類別的專門領域FPGA(與專用不同,專用是指一項單一套用)。

4、Virtex-5、Virtex-6等種類。

* Virtex-II:2002年推出,0.15um工藝,1.5v核心,大規模高端FPGA產品

* Virtex-II pro: 基於VirtexII的結構,內部集成CPU和高速接口的FPGA產品

* Virtex-4: xilinx最新一代高端FPGA產品,採用90nm工藝製造,包含三個子系列:面向邏輯密集的設計:Virtex-4 LX,面向高性能信號處理套用:Virtex-4 SX,面向高速串列連線和嵌入式處理套用:Virtex-4 FX。

簡評:各項指標比上一代VirtexII均有很大提高,獲得2005年EDN雜誌最佳產品稱號,從2005年年底開始批量生產,將逐步取代VirtexII,VirtexII-Pro,是未來幾年Xilinx在高端FPGA市場中的最重要的產品,

* Virtex-5:65nm工藝的產品

* Virtex-6:最新的高性能FPGA產品,45nm

* Virtex-7:2011年推出的超高端FPGA產品。

最新進展

繼Xilinx正式向外界發布其推出全球首顆28nm製程的Kintex-7後,不久前該公司又首次向外界詳細披露了7系列四款晶片Artix-7、Kintex-7、Virtex-7和Zynq的有關細節,以及圍繞7系列的開發資源。

所有 7 系列 FPGA 均採用統一架構,工藝均為28nm,使客戶在功能方面收放自如,既能降低成本和功耗,也能提高性能和容量,從而降低低成本和高性能系列產品的開發部署投資。該架構建立在大獲成功的 Virtex-6 系列架構基礎之上,旨在簡化當前 Virtex-6 和Spartan-6 FPGA 設計方案的重用。此外,該架構還得到業經驗證經的 EasyPath? FPGA成本降低解決方案的支持,可確保將成本降低 35%,且無需增量轉換或工程投資,從而進一步提高了生產率。

SAIC公司Cloudshield Technologies 負責系統架構的首席技術官 Andy Norton 指出:“賽靈思通過整合 6-LUT 架構並與ARM合作開展 AMBA 規範工作,使這些產品支持 IP 重用、可移植性和可預見性。一個統一的架構,一個新的一改固有思維模式的以處理器為中心的器件,加上一個採用新一代工具的分層設計流程,不僅可大幅提高生產率、靈活性和片上系統性能,同時還將簡化前代架構的移植工作。由於先進的工藝技術讓功耗和性能都得到了極大地進步,並在部分晶片中加入了A8處理器硬核,可以構建能更為強大的SOC。

中國區分銷商

Xilinx已與國內最大的IC元器件分銷商、納斯達克(代碼:COGO)上市公司科通集團簽署分銷協定,授權後者為其中國區分銷商。

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