Stratix II 器件系列

在尽可能小的器件中,采用Stratix II FPGA实施您的高密度逻辑设计,得到更高的性能和更好的信号完整性。无论您的设计是在单个器件中进行ASIC原型开发,还是面向批量生产,您都能够从使用Stratix II FPGA中获益,一旦需要便可以移植为HardCopy II结构化ASIC。Stratix II关键特性包括:

Stratix II FPGA采用TSMC的90nm低k绝缘工艺技术生产,等价逻辑单元(LE)高达180K,嵌入式存储器达到9Mbits。Stratix II 不但具有极高的性能和密度,还针对器件总功率进行了优化。Altera独特的专利冗余技术大大提高了产量,降低了器件成本,因此,Altera现在能够大批量交付Stratix II FPGA。

对于您的下一代系统设计, Stratix III 系列是 Altera 在 65nm 工艺上推出的最新 Stratix 系列 FPGA ,该系列含有三种型号——第一种针对高密度逻辑进行优化,第二种针对 DSP 和存储器进行优化,第三种带有片内高速串行收发器。所有 Stratix III FPGA 采用了 Altera 独特的可编程功耗技术以及可选内核电压技术,根据不同的设计基础, Stratix III 器件针对最低功耗进行优化。

达到最佳性能和效能

Quartus II App在高密度FPGA设计中能够实现最佳效能,以最快的速度完成设计。Quartus II App是在统一设计环境下,一套完整的综合、优化和验证工具,使用业界首创的渐进式编译功能,与传统的高密度FPGA流程相比,设计迭代时间缩短了近70%,显著提高了您的效能。

无风险低成本ASIC移植途径

在移植为HardCopy II 结构化ASIC的支撑下,Stratix II FPGA提供了业界唯一的从FPGA原型向大批量、低成本结构化ASIC产品的无缝移植。HardCopy II器件在FPGA实现上进一步提高了性能,降低了功耗,极大减少了每单元成本。

Stratix II GX——支撑信号完整性的收发器

Stratix II GX系列是Altera的第三代FPGA,带有嵌入式收发器。该系列采用Stratix II FPGA架构进行构建,在单个器件中最多可集成20个基于串化器/解串器(SERDES)的收发器。通过仔细选择数据速率和新的时钟结构,Stratix II GX器件支撑多种协议,与竞争产品相比,所消耗的功率显著降低。

同类最佳的特性

Stratix II器件特性上的改进在FPGA中设立了新标准(图1所示)。新器件功能,例如新的逻辑结构和设计安全性技术,实现了业界最先进的FPGA特性。

图1. Stratix II器件平面布置

图1. Stratix II器件平面布置

Stratix II 器件系列概况

Stratix II 器件建立在1.2V、90nm、SRAM工艺之上,能够为您提供多种选择,以达到您高性能、高密度逻辑的要求:

表1列出了Stratix II器件系列型号和特性。表2简单先容了Stratix II器件的封装和I/O引脚数量。

表1. Stratix II器件概况
特性 器件
EP2S15 EP2S30 EP2S60 EP2S90 EP2S130 EP2S180
自适应逻辑模块(ALM) 6,240 13,552 24,176 36,384 53,016 71,760
等价逻辑单元(LE) 15,600 33,880 60,440 90,960 132,540 179,400
M512 RAM模块(512 Bits+校验) 104 202 329 488 699 930
M4K RAM模块(4 KBits +校验) 78 144 255 408 609 768
M-RAM模块(512 KBits +校验) 0 1 2 4 6 9
RAM总容量(位) 419,328 1,369,728 2,544,192 4,520,448 6,747,840 9,383,040
DSP模块 12 16 36 48 63 96
嵌入式乘法器 48 64 144 192 252 384
嵌入式乘法器(PLL) 6 6 12 12 12 12
最大用户I/O引脚数量 366 500 718 902 1,126 1,170
供货时间 现在 现在 现在 现在 现在 现在

表1的注释:

  1. 每个ALM等价于2.5个逻辑单元(LE)。
  2. Stratix II器件中的每个DSP模块可实现4个18×18乘法器或者一个36×36乘法器。要得到每个器件中36×36乘法器的总数量,将18×18乘法器的总数除以4即可。
  3. 包括快速和增强PLL。
表2. Stratix II器件封装和最大用户I/O引脚数
封装大小 (mm x mm) 器件
EP2S15 EP2S30 EP2S60 EP2S90 EP2S130 EP2S180
484-Pin FineLine BGA (FBGA) Package (23x23) 342 342 334 ? ? ?
484-Pin Hybrid FBGA (27 x 27) ? ? ? 308 ? ?
672-Pin FBGA (27 x 27) 366 500 492 ? ? ?
780-Pin FBGA (29 x 29) ? ? ? 534 534 ?
1,020-Pin FBGA (33 x 33) ? ? 718 758 742 742
1,508-Pin FBGA (40 x 40) ? ? ? 902 1,126 1,170

注释:

用户I/O数量为初步设计,可能会更改。

Stratix II 器件系列特性

Altera Stratix?II FPGA基于与Stratix器件相同的业界推崇的功能组,并有一些关键的改进。Stratix II器件具有崭新的革新性逻辑结构,它和同等的FPGA相比,在更低的成本上提供更高的性能和更大的逻辑容量。Stratix II器件具有多达180K个等效逻辑单元,是Stratix器件容量的两倍,比任何同类FPGA产品大得多。Stratix II器件拥有强大的系统级功能,具有无与伦比的设计灵活性和高性能系统集成性,如表1所列:

表1. Stratix II功能一览
功能 说明
结构性能和效率
业内最大的FPGA Stratix II FPGA采用前沿的90nm技术构建,能够提供无与伦比的密度和逻辑效率。Stratix II器件比相竞争FPGA多出5%的逻辑、50%的存储器,DSP资源多出4倍,而用户I/O多出21%。Stratix II适用于迫切需要在ASIC下单之前对设计进行验证的ASIC原型应用。
新的创新逻辑结构 Stratix II FPGA是创新逻辑体系结构的产物,与前一代产品系列相比,其性能平均快出50%,而逻辑占用降低25%。
Stratix II及Stratix器件的差别 Stratix II架构是业界最快的FPGA架构,在极其成功的Stratix架构之上提供了先进的功能,而且还具有其它功能如新的逻辑结构、带动态相位调整(DPA)电路的源同步信号和采用配置比特流加密技术的设计安全技术。
源同步信号、高I/O带宽和高速接口
Stratix II器件中的源同步信号I/O标准 Stratix II器件具有152个接收机和156个发送机通道,支撑高达1Gbps数据传送速率的源同步信号。
Stratix II DPA? Stratix II器件具有嵌入 DPA 电路,消除了使用源同步信号技术长距离传送信号时由偏移引发的相位对齐问题从而简化了印刷电路板( PCB )布局。
差分I/O支撑? Stratix II FPGA支撑高达1Gbps的高速差分I/O信号,满足新兴接口包括LVDS、LVPECL和HyperTransport标准的高性能需求。
Stratix II器件中的单端I/O标准 Stratix II器件支撑现今对系统需求很严格的大带宽、单端I/O接口标准(SSTL、HSTL、PCI和PCI-X)的需求。
源同步协议 Stratix II器件支撑多种高速接口标准(SPI-4.2、SFI-4、10G以太网XSBI、HyperTransport、RapidIO、NPSI以及UTOPIA IV),具有高度的灵活性和快速的面市时间。
设计安全
Stratix II器件中的设计安全性 Stratix II器件采用128位高级加密标准(AES)算法对配置比特流进行加密,支撑设计安全性。
大存储带宽和高速外部存储器接口
Stratix II器件中的TriMatrix存储器 Stratix II FPGA中的TriMatrix存储器具有多达9Mbit的RAM。这种先进的存储结构包括三种大小的嵌入存储器块――M512、M4K和M-RAM块,可配置支撑多种特性。
Stratix II器件中的外部存储接口 Stratix II器件提供先进的外部存储接口,允许设计者将外部大容量SRAM和DRAM器件集成到复杂系统设计中,而不会降低数据存取的性能。
高性能数字信号处理
Stratix II DSP块 Stratix II器件包括高性能的嵌入DSP块,它能够运行在370MHz,并为DSP应用进行优化。DSP块消除了大计算量应用中的性能瓶颈,提供可预测和可靠的性能,这样既节省资源又不会损失性能。
Stratix II器件中的DSP性能 Stratix II器件具有比DSP处理器更大的数据处理能力,实现最大的系统性能。
Stratix II器件中的软核乘法器 Stratix II器件提供了灵活实现的软核处理器,它可以配置成不同的数据宽度和延迟。软核乘法器除了提供DSP块外还具有非常高的DSP吞吐量。
系统时钟管理
Stratix II时钟管理电路 每个Stratix II器件具有多达16个高性能的低偏移全局时钟,它可以用于高性能功能或全局控制信号。另外,每个区域八个本地(区域)时钟将任何区域的时钟总数增加至24个。这种高速时钟网和充裕的PLL紧密配合,确保最复杂的设计能够运行在优化性能和最小偏移的时钟下。
Stratix II时钟管理特性 Stratix II器件具有多达12个可编程PL,具有健全的时钟管理和频率合成能力,实现最大的系统性能。PLL具有高端功能,包括时钟切换、PLL重配置、扩频时钟、频率综合、可编程相位偏移、可编程延迟偏移、外部反馈和可编程带宽。这些功能运行设计者管理Stratix II器件内外的系统时序。
片内匹配
Stratix II器件中的片内匹配 Stratix II器件具有串行和差分片内匹配,使得印刷电路板(PCB)所需的外部电阻数量最少,从而简化电路板布局。
远程系统升级功能
使用Stratix II FPGA远程升级系统 Stratix II器件具有远程系统升级功能,允许无差错地从远程安全和可靠地升级系统。
自动循环冗余码(CRC)校验
CRC Stratix II器件具有自动的32位CRC校验。在Quartus II App中进行简单的单击便可以设置、激活器件内置的CRC校验器。这是单事件出错(SEU)最具成本效益的FPGA解决方案。
嵌入式软核处理器
Stratix II器件和Nios II处理器 Stratix II器件高级架构特性结合Nios II嵌入处理器具有无与伦比的处理能力,满足网络、电信、DSP应用、大容量存储和其它高带宽系统的需求。Stratix II器件改善了最新Nios II处理器的整体系统性能。
低成本批量成品器件
HardCopy II器件 HardCopy系列已扩展到支撑Stratix II FPGA至HardCopy II 结构化ASIC的移植。HardCopy II 结构化ASIC可提供有保证的操作和业界标准工具流程支撑,是业界最完整的ASIC解决方
Stratix II 系列 FPGA订购型号
  1. EP2S130F1020C4N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S130F1020C4N
  2. EP2S130F1020C5:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S130F1020C5
  3. EP2S130F1020C5N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S130F1020C5N
  4. EP2S130F1020I4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S130F1020I4
  5. EP2S15F484C5:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S15F484C5
  6. EP2S15F672C5:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S15F672C5
  7. EP2S180F1020C4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S180F1020C4
  8. EP2S180F1020I4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S180F1020I4
  9. EP2S30F484C3:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S30F484C3
  10. EP2S30F484C5:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S30F484C5
  11. EP2S30F484I4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S30F484I4
  12. EP2S30F484I4N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S30F484I4N
  13. EP2S30F672C4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S30F672C4
  14. EP2S30F672C5N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S30F672C5N
  15. EP2S30F672I4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S30F672I4
  16. EP2S30F672I4N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S30F672I4N
  17. EP2S60B956:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60B956
  18. EP2S60B956C7:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60B956C7
  19. EP2S60F1020C4N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F1020C4N
  20. EP2S60F1020C5:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F1020C5
  21. EP2S60F1020C5N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F1020C5N
  22. EP2S60F1020CI4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F1020CI4
  23. EP2S60F1020I4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F1020I4
  24. EP2S60F484C3:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F484C3
  25. EP2S60F484C4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F484C4
  26. EP2S60F484C5:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F484C5
  27. EP2S60F484I4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F484I4
  28. EP2S60F672C4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F672C4
  29. EP2S60F672C5:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F672C5
  30. EP2S60F672I4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F672I4
  31. EP2S60F672I4N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S60F672I4N
  32. EP2S90F1020C3:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S90F1020C3
  33. EP2S90F1020C4:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S90F1020C4
  34. EP2S90F1020C4N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S90F1020C4N
  35. EP2S90F1020C5:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S90F1020C5
  36. EP2S90F1020C5N:Altera现场可编程逻辑门阵列FPGA器件Stratix II 器件EP2S90F1020C5N
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