Kintex－7 FPGA：KC705评估开发方案

关键词： FPGA , KC705 , Kintex－7

Xilinx公司的7系列FPGA包括Artix-7，Kintex-7 和Virtex-7 三个系列。具有超高端连接带宽，逻辑容量和信号完整性，提供低成本，小型尺寸和大容量的要求严格的高性能应用。其中，Kintex-7 FPGA具有较高的性价比，其所组成的收发器从600Mbps到最高的6.6 Gbps ，达到28.05Gbps。主要用在航空电子、LED背光的平板电视和3D TV、LTE基带、手持超声设备、多模式无线电、Prosumer数码单反照相机和视频IP网关。

Xilinx7系列FPGA包括，三个新的FPGA系列，以满足系统的各种要求，即：从成本降低，外形尺寸小，大容量应用，到超高端连接带宽，逻辑能力和信号处理，以适应苛刻的应用要求。7系列器件是基于可编程芯片，用于目标设计平台（Targeted Design Platforms），它使得设计人员能够从开发周期的一开始就专注于创新。Artix-7系列：低成本和功率的优化，小外形包装，高功率的应用。Artix-7系列：优化的性价比，较前一代有2倍的改善，可用于新一代的FPGA。Virtex-7系列：系统性能较高的优化，系统性能提高一倍。采用堆叠硅片互连技术（SSI），形成了设备的高能力。

7系列采用先进的，高性能，低功耗（HPL），28nm，高-k金属栅极（HKMG）工艺技术。极大地增强了系统的性能，具有I / O带宽2.9-TB/s，200万逻辑单元的能力，和5.3 TMAC/-s DSP，比上一代器件少消耗50％的功率，为ASSP和ASIC提供了一个完全可编程的选择。所有7系列设备共享一个统一的，第四代高级硅片组合模块（ASMBL）列式架构，其简化设计和可移植性降低了系统开发和部署时间。

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图1 评估板KC705方框图

表1 Kintex-7 FPGA系列主要应用和特点

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7系列FPGA主要特性

•基于6输入查找表（LUT）技术，可配置为分布式内存的，先进的高性能FPGA逻辑

• 36kB双端口RAM块，内置片上数据缓冲的FIFO逻辑

•高性能的SelectIO技术，支持高达1866 Mb/s的DDR3接口

•高速串行连接功能，内置多千兆位收发器，从600Mb/s到最大6.6 Gb/s，最高28.05Gb/s的速度，提供了一个特殊的低功耗模式，芯片到芯片接口进行了优化

•用户可配置的模拟接口（XADC），纳入双12位1MSPS模拟-数字转换器，具有片上热传感器和供电传感器

• DSP片，以及25×18乘法器，48位累加器，预加法器，用于高性能过滤，包括优化对称系数过滤

•强大的时钟管理瓷砖（CMT），结合锁相环（PLL）和混合模式时钟管理器（MMCM），用于实现高精度和低抖动

•集成的PCI Express（PCIe）块，最高为X8第三代端点和根端口设计。

•多种配置选项，包括，支持商品记忆，256位AES加密及HMAC/SHA-256认证，并内置SEU的检测和校正

•低成本，线焊接，无盖倒装芯片，高信号完整性，倒装芯片封装，可以方便在同一系列产品之间互换。所有型号都具有无铅封装，并具有可选铅封装

•专为高性能和低功耗的28nm HKMG，HPL工艺设计，1.0V核电压的工艺技术，和更低功耗的0.9V核电压选项

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图2 评估板KC705外形图