2 つの電力管理モード*
Spartan-3 ジェネレーション FPGA が内蔵する
電力管理機能 (PDF) により、消費電力が最大 99% まで削減されます。 これはハードウェア機能として内蔵されているため、外部にインプリメントする場合と異なって追加コンポーネントが不要で、ピン 1 つでアクティブにすることができます。
Suspend モード
- 40% 以上の静止電力低減
- すべてのステートをメモリに保存
- 電圧 (VCCAUX) の低減および必須ではないファンクション (FPGA 入力やインターコネクトなど) を切断
- ウェークアップを高速で行うためのシステム同期
Hibernate モード
- 最大 99% の静止電力低減
- 全電源の切断
- ウェイクアップ時間
- 最終的にバッテリ寿命を延長
図 1
2 つのモードで電力が管理されるため、デバイスを非常に低電力の状態にでき、消費電力の削減が可能となります。
* Spartan-3A/ 3AN/ 3A DSP FPGA でのみ利用可能です。
Spartan-3 ジェネレーション FPGA は、量産、低コスト システム向けのセキュリティ ソリューションの柔軟なカスタマイズを可能にします。
- 固有の Device DNA によってカスタマイズ可能なセキュリティ アルゴリズム
- JTAG へのアクセスをモニタして対応
- 不正改ざんをモニタし、ビットストリームの変更に警告を出す
- アルゴリズムをより複雑にできる
- ビットストリームを内部に隠すことによって不正アクセスを阻止
- 改ざんしにくいパッケージング
- JTAG のロックダウン機能によるバックドア アクセスの抑止
- リードバックを無効にすることで、JTAG または ICAP を介したコンフィギュレーション リードバックを不可にする
** Spartan-3A/3AN/3A DSP FPGA でのみ利用可能です。
内蔵フラッシュ メモリ†
Spartan-3AN FPGA が備える内蔵フラッシュ メモリは、デバイスのコンフィギュレーションおよびシステム リソースとしても使用できます。このメモリは、簡単で安全なエンベデッド アプリケーション ストレージを提供するだけでなく、保護、固定、消去機能による高度なリアルタイム コントロールを可能にします。
- 最高で 11Mb のユーザー フラッシュを搭載した、簡単で安全なエンベデッド アプリケーション ストレージ
- 基板サイズに制限のあるアプリケーションでのシングルチップ ボードの設計が可能に
- 簡単なコンフィギュレーション
- 20 年間のデータ保持期間および 10 万回の書き込み可能
- Spartan-3A プラットフォームとピンの互換性あり
† Spartan-3AN FPGA でのみ利用可能です。
XtremeDSP DSP 48A スライス††
Spartan-3A DSP プラットフォームの
最適化された DSP48A スライス (PDF) は最も低いスピード グレードで 250MHz 動作を達成し、30 GMACS 以上の高度な DSP 機能を実現します。
- XtremeDSP™ スライスは最先端 MACC 機能を提供
- コンフィギュラブル ロジック ブロックがデータを保存し、ロジック機能をインプリメント
- 精密なクロック管理リソース
- 最先端の I/O ストラクチャ
- 2 の補数を使用した、完全精度 36 ビットの結果、48 ビットまでの符号拡張付き 18×18 ビット乗算器
- プリアダー (前置加算器） は使用される DSP48A あたり 9 つのスライスを節約
- オプションとしてレジスタ付きの累積フィードバックを行う、2 入力の柔軟な 48 ビット加算器/減算器
- MAC エンジン、分散型アルゴリズムや完全にパラレルな FIR フィルタなどの DSP コプロセッシング機能
†† Spartan-3A DSP FPGA でのみ利用可能です。
エンベデッド プロセッシング
- 業界で最も多用途、低コストなエンベデッド プロセッシング プラットフォーム
- FPGA にプロセッサを組み込み、BOM を削減
- ソフト プロセッサで技術の陳腐化を回避
- 複数製品に対して共通の柔軟なエンベデッド プロセッシング アーキテクチャを採用することで、在庫コストを削減
4 レベル メモリ アーキテクチャ
4 レベルのメモリ アーキテクチャ (PDF) により、最適な精度と効率的なエリア使用率を実現します。
- 最大 520Kb の分散 SelectRAM™ + メモリ
- 各 LUT は、シングルポートまたはデュアルポートの RAM/ROM として機能
- LUT をカスケードしてより大きなメモリを構築可能
- 柔軟なメモリ サイズ、FIFO、バッファを含むアプリケーション
- 最高 1.87Mb のエンベデッド ブロック RAM
- 同期型 18Kb のブロック RAM が最大 104 個カスケード可能
- 各 18 Kb ブロックは、シングルポート/デュアルポート RAM として設定可能
- 各種のアスペクト比、データ幅変換、パリティをサポート
- 最高で 16Mb の内蔵フラッシュ メモリ
- 最高で 11Mb のオンチップ ユーザー フラッシュによる柔軟なシステム構築
- MultiBoot 機能により、シングル チップ ソリューションによるフィールド フェイルセーフ機能向上
- 保持および書き込み/消去サイクルで、不揮発性 FPGA 市場の新基準を構築
- 広く普及している低コスト外部メモリ
- HSTL および SSTL などのインターフェイスによって低コスト メモリを接続
- 大きなシステム メモリ要件
| メモリ デバイス |
エレクトリカル インターフェイス |
| DDR SDRAM |
SSTL 1.8V |
| DDR II SDRAM |
SSTL 1.8V |
| DIMM DDR SDRAM |
SSTL 2.5V |
| DIMM DDR II SDRAM |
SSTL 1.8V |
| Network FCRAM |
SSTL 2.5V |
| Network FCRAM II |
SSTL 1.8V HSTL 1.8V |
| RLDRAM |
HSTL 1.8V |
| RLDRAM II |
HSTL 1.8V |
| DDR SRAM |
HSTL 2.5V、1.8V |
| DDR II SRAM |
HSTL 1.8V |
| QDR SRAM |
HSTL 2.5V |
| QDR II SRAM |
HSTL 1.8V |
| SyncBurst/ZBT SRAM |
HSTL 2.5V |
最先端のコネクティビティ プラットフォーム
SelectIO テクノロジを活用し、複数のブリッジ、差動信号、メモリ インターフェイスをインプリメントします。
-
TMDS、PPDS、SSTL3 Class I および II など、最も頻繁に使用されている、あるいは新たに使用されているシングルエンドおよび差動信号規格をサポート
- PCI、PCI Express®、USB、Firewire、CAN、SPI、および I2C を含む検証済みのインターフェイス IP ソリューション
- 最先端のインターフェイスは、最高 26 のシングルエンド I/O 規格および差動 I/O 規格をサポート
- ホットスワップに完全に準拠し、3.3V をサポート
- I/O あたり 622+Mb/s のデータ転送速度
図 1
Spartan-3 ジェネレーション FPGA は複数のプラットフォームをサポート
コンフィギュラブル ロジック ブロック
CLB アーキテクチャは、幅広いロジック機能をより少ないロジック レベルで提供し、高いパフォーマンスを実現します。
- 各 CLB は 4 つのスライスで構成 – メモリおよびロジック機能に 2 つずつ割り当て
- 多入力ファンクション – 1 個の CLB で 16:1 MUX
- 高速演算ファンクション – 各 CLB カラムに 2 つのルックアヘッド キャリーチェーン
- カスケード可能な 4 つの 16 ビット アドレッサブル シフト レジスタ
- 2 つのスライスを分散メモリとして構成可能
精密なクロック管理リソース
自動較正、分散用の完全デジタル ソリューション、遅延、逓倍、分周および位相シフト クロック信号
-
最高 8 個のデジタル クロック マネージャ (DCM)
- 5MHz ～ 333MHz 範囲内での柔軟な周波数生成
- 0 ～ 360° での精密な位相シフト
- クロック/データ同期のための細かい制御 (クロック周期 1/256 )
- 正確な 50/50 のデューティ サイクル
- 最大 9 つの外部出力が内部/外部で使用可能
包括的なコンフィギュレーション機能
Platform Flash、SPI、パラレル フラッシュ メモリなど幅広いフラッシュ メモリをサポートし、最も低コストでのコンフィギュレーションを可能にします。
- 特許を所有する Platform Flash
- FPGA とフラッシュ メモリが 1 つの供給元から提供される利便性
- JTAG、ビットストリーム比較、デザイン修正のトラッキングなどの高度な機能
- 高速プログラミング
- MultiBoot 機能によって複数のコンフィギュレーション (PDF) が実行可能
- フェイルセーフ機能のアップグレード
- ビットストリームの選択でアプリケーション制御
- 大きな ASIC または複数の FPGA を 1 つの Spartan-3 ジェネレーション FPGA で代替
- パラレル、高速 BPI コンフィギュレーション モードのサード パーティのサポート
- 高速パラレル コンフィギュレーション
- 標準チャネルで容易に入手
- 通常、低コスト システムで使用される
- 集積度が高い場合、メモリはコンフィギュレーションとシステム ファンクションに使用できる
