Cyclone® IV FPGA

Rangkaian Cyclone® IV FPGA memperluas kepemimpinan seri Intel® Cyclone® FPGA dalam memberikan FPGA yang hemat daya, dengan opsi transiver. Ideal untuk aplikasi bervolume tinggi dan sensitif biaya, Cyclone® IV FPGA memungkinkan Anda untuk memenuhi kebutuhan bandwidth yang meningkat. Rangkaian produk ini direkomendasikan untuk aplikasi dan desain yang Berpusat pada Edge.

Lihat juga: Perangkat Lunak Desain FPGA, Toko Desain, Unduhan, Komunitas, dan Dukungan

Cyclone® IV FPGA

Cyclone® IV GX FPGA

Arsitektur terdiri dari hingga 150.000 logika elemen/logic element (LE) yang disusun secara vertikal.

Cyclone® IV E FPGA

Arsitektur terdiri dari hingga 115.000 logika elemen (LE) yang disusun secara vertikal.

Manfaat

Optimasi Biaya Sistem

Semua Cyclone® IV FPGA hanya memerlukan dua catu daya untuk operasi, menyederhanakan jaringan distribusi daya Anda dan menghemat biaya board, ruang board, dan waktu desain. Dengan transiver terintegrasi pada arsitektur Cyclone® IV FPGA, Anda akan mendapatkan desain dan integrasi board yang disederhanakan. Selain itu, fleksibilitas arsitektur clocking transiver memungkinkan Anda menerapkan beberapa protokol sekaligus memanfaatkan sepenuhnya semua sumber daya transiver yang tersedia. Integrasi dan fleksibilitas Cyclone® IV GX FPGA memungkinkan Anda untuk merancang dalam perangkat yang lebih kecil dan berbiaya optimal, mengurangi biaya sistem total Anda.

Mengurangi Konsumsi Daya

Dibuat berdasarkan proses hemat daya 60 nm yang dioptimalkan, Cyclone® IV E FPGA memperluas kepemimpinan Cyclone® III FPGA generasi sebelumnya yang berdaya rendah. Cyclone® IV E FPGA mengurangi tegangan inti, yang mengurangi daya total sebesar 25 persen dibandingkan pendahulunya. Dengan FPGA transiver Cyclone® IV GX, Anda dapat membangun bridge PCI Ethernet ke Gigabit Ethernet dengan kurang dari 1,5 watt.

Cyclone® IV FPGA dari Intel dioptimalkan untuk konsumsi daya paling rendah, membantu Anda mengelola kebutuhan termal dengan lebih baik. Hasilnya, Anda dapat mengurangi atau menghapuskan biaya pendinginan sistem dan juga memperluas masa pakai baterai untuk aplikasi genggam.

Konsumsi Daya Cyclone® IV FPGA

Rangkaian Cyclone® IV FPGA menunjukkan kepemimpinan Intel dalam menawarkan FPGA yang hemat daya. Dengan arsitektur dan silikon yang ditingkatkan, teknologi proses semikonduktor tingkat lanjut, dan alat pengelolaan daya, konsumsi daya untuk Cyclone® IV FPGA telah dikurangi hingga 25 persen dibandingkan Cyclone® III FPGA.

Angka berikut menunjukkan konsumsi daya statis dari perangkat Cyclone® IV E pada suhu persimpangan 85°C. Perangkat Cyclone® IV EP4CE6 terkecil mengonsumsi daya statis sebesar 38 mW pada 85° C dan perangkat Cyclone® IV EP4CE115 terbesar mengonsumsi daya statis sebesar 163 mW pada 85° C.

Keuntungan Konsumsi yang Hemat Daya

Mengurangi konsumsi daya perangkat logika yang dapat diprogram memberikan keuntungan dengan jangkauan luas untuk banyak aplikasi. Namun, konsumsi daya yang lebih rendah hanya satu aspek dari daya sistem. Angka berikut menunjukkan bahwa konsumsi daya Cyclone® IV GX FPGA mengurangi konsumsi daya FPGA rata-rata hingga sebesar 30 persen.

Optimasi Silikon dan Arsitektur

Daya statis dapat meningkat secara dramatis dengan proses semikonduktor submikron jika tidak ada strategi penurun daya yang diterapkan. Konsumsi daya statis yang meningkat pada teknologi proses submikron sebagian besar disebabkan oleh meningkatkan kebocoran ambang batas arus kebocoran.

Dengan menerapkan teknologi proses berdaya rendah/low-power (LP) yang biasanya digunakan oleh produsen semikonduktor besar untuk komponen genggam, Intel telah meminimalkan kebocoran arus untuk daya statis rendah. Geometri yang lebih kecil memungkinkan proses tingkat lanjut ini, dipadukan dengan optimasi arsitektur, memungkinkan Cyclone® IV FPGA untuk menjaga konsumsi daya yang dinamis dan statis tetap minimum. Peningkatan proses dan arsitektur yang diterapkan oleh Intel dengan Cyclone® IV FPGA mencakup penggunaan dielektrik rendah k, panjang saluran variabel dan ketebalan oksida, serta beberapa tegangan ambang transistor.

Estimasi dan Analisis Daya yang Akurat

Intel mendukung estimasi dan analisis daya, dari konsep desain hingga implementasi, dengan alat desain pengelolaan daya yang paling akurat dan lengkap. Intel menawarkan estimasi daya silikon hingga 125° C dan kasus terburuk untuk rangkaian FPGA berbiaya rendah di seluruh rangkaian alatnya. Intel menawarkan sumber daya estimasi dan analisis daya berikut:

    Estimator daya awal Cyclone® IV.Teknologi analisis dan optimasi daya Intel® Quartus® Prime.Pusat Sumber Daya Pengelolaan Daya.
Gunakan estimator daya awal/early power estimator (EPE) selama tahap konsep desain dan Power Analyzer selama implementasi desain. EPE adalah alat analisis berbasis spreadsheet yang memungkinkan penjajakan daya awal berdasarkan pilihan perangkat dan paket, kondisi operasi, dan penggunaan perangkat.Power Analyzer adalah alat analisis daya yang lebih detail yang menggunakan penempatan desain aktual serta konfigurasi perutean dan logika. Alat ini dapat menggunakan gelombang yang disimulasikan untuk secara akurat memperkirakan daya dinamis. Power analyzer, secara agregat, biasanya memberikan akurasi ± 10 persen ketika digunakan dengan informasi desain yang akurat. Model daya Intel® Quartus® Prime secara erat berhubungan dengan pengukuran silikon aktual.
Intel menggunakan lebih dari 5.000 konfigurasi pengujian yang berbeda untuk mengukur masing-masing daya komponen dalam FPGA rangkaian Intel® Cyclone®. Setiap konfigurasi berfokus pada mengukur setiap komponen sirkuit FPGA dalam konfigurasi tertentu.

Optimasi Daya Intel® Quartus® Prime

Detail implementasi desain dapat meningkatkan performa, meminimalkan area, dan mengurangi daya. Secara historis, kompromi antara performa dan area telah diotomatisasi dalam tingkat transfer register/register transfer level (RTL) melalui alur desain tempat-dan-rute.

Alat optimasi daya perangkat lunak Intel® Quartus® Prime secara otomatis menggunakan kemampuan arsitektur Cyclone® IV FPGA untuk mengurangi konsumsi daya hingga 25 persen lebih rendah dibandingkan Cyclone® III FPGA.

Perangkat lunak pengembangan Intel® Quartus® Prime memiliki banyak optimasi daya otomatis yang transparan bagi desainer tetapi memberikan penggunaan optimal arsitektur FPGA untuk meminimalkan daya. Misalnya, dengan perangkat lunak Intel® Quartus® Prime, Anda dapat:

    Mentransformasi blok fungsional utama.
    Memetakan RAM pengguna sehingga mereka menggunakan lebih sedikit daya.Menstruktur ulang logika untuk mengurangi daya dinamis.Secara tepat memilih input logika untuk meminimalkan kapasitansi pada net dengan toggling tinggi.Mengurangi tuntutan area dan perkabelan untuk logika inti guna meminimalkan daya dinamis dalam perutean.Memodifikasi penempatan untuk mengurangi daya clocking.

Tampilkan lebih banyak Tampilkan lebih sedikit

Konsumsi daya Statis Cyclone® IV E Umumnya

Penghemat Daya Sistem Menggunakan Cyclone® IV GX FPGA

Kombinasi dari integrasi yang ditingkatkan dan hasil Cyclone® IV GX FPGA bedaya rendah dalam keuntungan tingkat sistem yang signifikan untuk berbagai aplikasi:

    Perangkat berdaya baterai portabel atau genggam.Lingkungan yang terbatas ruang dan tantangan termal lainnya.Aplikasi yang sensitif harga, di mana sistem pendinginan tidak hemat biaya.
Untuk informasi lebih lanjut tentang menurunkan biaya total kepemilikan dan mencapai keandalan yang lebih tinggi dalam desain Anda, lihat Laporan Resmi Menurunkan Biaya Sistem Total dengan FPGA Berbiaya Terendah dan Berdaya Terendah di Industri (PDF).

Bandingkan Produk