利用UltraScale和UltraScale+FPGA和MPSOC加速DSP设计生产力

利用UltraScale和UltraScale+FPGA和MPSOC加速DSP设计生产力

Accelerating DSP Design Productivity with UltraScale and UltraScale+ FPGAs and MPSoCs

由于其固有的灵活性，Xilinx fpga和soc是高性能或多通道数字信号处理（DSP）应用的理想选择，可以利用硬件并行性。Xilinx FPGA和SOC将这种处理带宽与全面的解决方案相结合，包括为硬件设计师、软件开发人员和系统架构师提供的易于使用的设计工具。

硬件并行

标准Von Neumann DSP架构需要256个周期才能完成256个抽头的FIR滤波器，而Xilinx fpga可以在单个时钟周期内实现相同的结果。

这种巨大的并行性转化为卓越的DSP性能：

22 TB的定点性能

单精度浮点7.3兆浮点

半精度浮点11兆浮点

全面的DSP解决方案

Xilinx DSP解决方案包括硅、IP、参考设计、开发板、工具、文档和培训，以实现广泛市场的广泛应用，包括但不限于无线通信、数据中心、航空航天和国防。

综合开发流程

对于不同的使用模型和不同的设计抽象级别，可以使用各种工具流：

硬件设计师可以设计：

使用Vivado设计套件完成RTL和系统级设计

C/C++与Vivado高级综合

Matlab和Simulink使用用于DSP的系统生成器.

在C/C++开发中使用的软件开发人员可以设计使用：

Vivado高级合成

使用Zynq-7000和ZynqUltraScale的基于SoC的设计的SDSoC+

SDAccel公司 用于数据中心加速

系统架构师可以通过以下方式快速评估新算法：

用Matlab或Simulink进行系统建模的DSP系统生成器

C语言或C++语言中的VIVADO高级算法

基于ASIC类架构，Xilinx FPGA结合了每秒数百千兆位的I/O带宽和超过20兆兆瓦的固定点DSP性能+ 家庭。XilinxDSP芯片及其并行性是最新一代Xilinx FPGA实现DSP性能的关键。

DSP片结构

超尺度 DSP48E2片是Xilinx体系结构中的第五代DSP片。

此专用DSP处理块采用全定制硅实现，提供业界领先的功率/性能，允许高效实现流行的DSP功能，如乘法累加器（MACC）、乘法加法器（MADD）或复数乘法。

slice还提供了执行不同类型逻辑操作的能力，例如AND、OR和XOR操作（UG579）。

UltraScale体系结构建立在7系列（DSP48E1）的成功基础上，并进一步增强：

更宽的乘法器（27 x 18位）

通过平方MUX使预加法器输出平方的能力

新的宽MUX功能允许真正的3输入加法器后的乘法器

特色视频：

利用DSP48E2片上的平方MUX

在DSP48E2片上利用宽MUX反馈

工具和流程

根据您的设计偏好，Xilinx有支持RTL、C/C++和基于模型的设计条目的工具。设计流程中的这种灵活性，加上广泛的DSP IP目录，有助于更容易地采用Xilinx工具和设备。

Vivado IDE作为系统级设计的一个设计驾驶舱，它提供了构建完整设计、实现它并编写位文件来编程设备的能力。