FPGA逻辑单元

FPGA logic cells

我有一个关于 FPGA 技术的小演讲。我的问题是:如果您的 FPGA 有 85k 逻辑单元,这是否意味着它可以同时 运行 85k 操作?

我想要实现的是用一些关于 FPGA 技术或事实的疯狂插图事实来震撼观众。现在听FPGA的人很少,所以我想打动他们。

这会产生一个明确的 "more or less" 答案。逻辑块可用于多种模式,您甚至可以将多个功能合二为一(包括两个独立的输出),但您还必须能够传输有意义的数据以进行处理。听起来您以 7z020 为例。您可能需要注意,除了那些逻辑单元之外,它还有 220 个硬件乘加块。这个数量不是随机的;周围的逻辑足以让他们在特定情况下,每个周期都得到满足。查看 7 系列 FPGA 可配置逻辑块用户指南 (UG474),我们发现给出的逻辑单元数是等效 4LUT+FF 配置的估计值。这个数字低于触发器数量 (106k) 的原因是,您可以将一个 6lut 拆分成的两个 5lut 的输入参数必须重叠。

'cell' 中的内容因制造商而异,但 Xilinx 定义(以该制造商为例,因为这些是我熟悉的设备)是一个四输入查找table,还有一个寄存器。 Xilinx 器件由许多 'slices' 组成,其中包含许多功能元素。这些可能包括:

  • 查找table秒
  • 注册
  • 多路复用器
  • 用于进位链的逻辑
  • 等等

举个例子,一台Spartan6 LX4有600片,营销material声称这相当于3840片'logic cells'。您可以查看设备的用户指南,以确定切片中包含的确切内容。

除此之外,还有乘法器、存储器、PLL等其他资源

我想你可以说一个逻辑单元可以执行一个操作,但单个单元只能执行非常简单的操作,例如与门、2:1多路复用器等

我会说不,但这取决于你所说的手术是什么意思。一个逻辑单元有能力实现一些逻辑功能(and/or/xor),并且它有能力用存储元素保持状态。这两个功能是阳光下每个数字系统的运作方式。甚至加法和减法也是建立在逻辑函数之上的更高层次的构造。与其他答案一样,FPGA 制造商发布了有关其逻辑单元内部内容的指南。正是这个基本单元在模具中反复冲压以创建这个 "array" 就像现场可编程门 "Array".