EDA/PLD中的Xilinx集成PowerPC的Virtex-4 FX系列

赛灵思公司（Xilinx）今天宣布其突破性的Virtex-4 FX系列在基于FPGA的嵌入式系统中快速获得应用，同时宣布推出新的ML403开发平台。利用集成于双PowerPC:trade_mark:处理器的创新辅助处理器单元（APU）控制器，Virtex-4 FX平台可使设计人员实现高出传统纯软件方法20倍的惊人的总体系统性能提升。这种专用硬件加速设计方法使设计人员可以在范围广泛的产品应用中实现更快速灵活的可编程嵌入式平台设计。 赛灵思新推出的Virtex-4 FX器件和开发平台正被应用于多个终端市场，包括有线和无线通信、网络安全、汽车、科学和医疗影像以及测试和测量。具备加速处理能力的FX APU控制器可 Xilinx的Virtex-4 FX系列是一款革命性的FPGA（现场可编程门阵列）产品，它在嵌入式系统领域取得了显著的进展。这一系列的特点在于它集成了PowerPC处理器，这是一个由IBM开发的高性能微处理器架构，通常用于嵌入式计算和服务器平台。在Virtex-4 FX系列中，Xilinx首次将两个运行速度高达450 MHz的32位PowerPC 405核心集成到单个芯片上，每个核心能提供超过700 Dhrystone MIPS（每秒百万指令）的性能，比竞争对手的FPGA中的处理器快了三倍。 这一集成不仅提升了处理能力，还引入了创新的辅助处理器单元（APU）控制器，该控制器允许设计者实现硬件加速设计，从而极大地提高了系统性能。传统的纯软件方法在处理某些特定任务时效率低下，而Virtex-4 FX的硬件加速设计方法则能在诸如网络加密、数据包处理、高清视频处理、存储器访问加速和波形处理等应用中实现20倍的性能提升。 Virtex-4 FX系列的另一个关键特性是它包含两个经过UNH认证的10/100/1000 Ethernet MAC（媒体访问控制）模块，这些模块完全集成且不占用额外的逻辑单元资源，进一步优化了FPGA的资源利用率。这使得开发者能够在处理网络通信的同时，仍然保持高效的系统性能。 FX APU控制器允许设计者扩展PowerPC 405的指令集，利用FPGA的灵活性创建用户定义的指令，以实现特定的硬件加速功能。这使得原本由软件执行的任务可以通过硬件来加速，降低了执行延迟，提高了整体系统效率。APU控制器通过低延迟、大带宽的接口与FPGA构造连接，能够高效地管理指令解码，以及在处理器缓存、系统内存和FPGA逻辑之间传输数据。 为了支持Virtex-4 FX系列的开发，Xilinx还推出了ML403开发平台。这个平台为设计者提供了一个完整的硬件和软件环境，用于原型设计、验证和调试基于Virtex-4 FX的嵌入式系统。ML403开发板的发布，标志着设计者现在有了一个经济实惠的工具，可以帮助他们快速进入开发流程，缩短产品上市时间。 Xilinx的Virtex-4 FX系列和ML403开发平台在嵌入式系统设计中开启了一种新的可能性，特别是在有线和无线通信、网络安全、汽车电子、科学和医疗成像、以及测试和测量等领域。通过将高性能PowerPC处理器与FPGA的灵活性相结合，设计者可以构建出更强大、更快速且适应性更强的可编程系统，满足不断增长的计算需求。