采用带有收发器的全系列40-nm FPGA 和ASIC 实现创新设计

在接收器开始进行均衡，当数据进入接收器时，均衡起到了高通滤工型电感器波器的功能，成功地重建信号。Altera的高速收发器支持各种均衡方案(4)：
Altera 公司 采用带有收发器的全系列40-nm FPGA 和ASIC 实现创新设计
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■ 绕行电感连续时间线性均衡(CTLE)
■ 自适应散射补偿引擎(ADCE)(5)
■ 判定反馈均衡(DFE)
由于不同的数据速率和背板特性，因此，很难从数千种设置中选择最佳均衡设置。使用收发器HSPICE 模型和背板S 参数特性进行仿真可以简化这一过程。但是，某些应用在工作中需要插拔系统卡，当条件变化时，不得不迅速更新均衡设置。利用即插即用信号完整性功能， Al一体电感tera 引入了ADCE，热插拔收发器支持在40" FR-4 背板上2.5 Gbps 至6.5 Gbps 的数据传输。
面向PCI Express 的硬核IP
功率电感PCIe 的广泛应用推动了集成PCIe 功能的发展，在实际中它作为预验证和符合标准的硬核IP 模块来实现。
PCIe 的重要优势是能够大大节省资源模压电感器( 最大40K LE)，降低功耗，其编译时间更短，从而缩短了设计周期。
如图9 所示，硬核IP 模块嵌入在PCIe 协议栈的所有层中，包括收发器模块、物理层、数据链路层和协议层。PCIe 硬核IP 模块符合以下PCI-SIG 规范：
■ PCIe 基本规范， Rev 1.1 (2.5 Gbps)差模电感器
■ PCIe 基本规范， Rev 2.0 (2.5 和5.0 Gbps)

图9. PCIe 硬核IP 结构
注释：
(1) LMI：本地管理接口
(2) DPRIO：动态部分可重新配置输入/ 输出
Altera 的收发器系列器件
新器件的发展符合摩尔定律——密度每两年加倍，开发新器件需要不同的方法，由于开发成本随之增加，应尽量采用相关的技术。在开发全系列收发器FPGA 和ASIC 时， Altera 采用了以下方法：
■ 重新使用已有工艺所采用的技术
■ 通过技术进步，发挥每一新工艺节点的优势来逐步改进。
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■ 使用通用体系结构，综合考虑不同的性能、功耗和成本要求，优化构建模块。
■ 进行革命性的创新，以满足重新使用已有技术所不能解决的需求。
系列产品组成
基于TSMC 的40-nm 工艺， Altera 采用了相同的成熟收发器体系结构来开发每一带有收发器的FPGA 和ASIC，这种结构非常适合宽带串行接口应用。在每个器件中，集成收发器模块针对目标应用进行了优化。
Arria II GX FPGA
Arria® II GX FPGA 满足了对成本和功耗敏感的应用，在低密度和中密度范围内提供丰富的特性。最大收发器数据速率是3.75 Gbps，满足了GPON、IP DSLAM、远程射频前端、广播和桥接等中等性能应用领域对高速协议和宽带的需求。收发器和I/O 经过优化，综合考虑特性和性能，具有较高的性价比。虽然Arria IIGX FPGA 的固定功耗模式不具有可编程功耗技术的灵活性，但是，它大大降低了静态功耗。Arria II GXFPGA 采用可编程预加重和均衡技术，适合背板应用，并且具有优异的信号完整性。由于只有速率较高的背板应用才需要ADCE 和DFE 等功能，为降低成本和功耗，该器件不支持这类功能。
Stratix IV GX FPGA
Stratix IV GX FPGA 提供电感与变压器的区别最大的密度，最好的性能以及最低的功耗，收发器速率高达8.5 Gbps， 48 个收发器提高了带宽，其丰富的功能可支持背板应用和高速协议。关键应用包括对性能要求较高的无线基站、40G/100G 应用、高端路由器和桥接应用。其优异的信号完整性保证了与PCIe Gen2 和CEI-6 等严格协议的兼容性。可编程功耗技术提高了设计中关键时序通路的性能，同时优化了性能较低部分的功耗。
HardCopy IV GX ASIC
HardCopy® IV GX ASIC 满足了对成本和功耗敏感的大批量应用需求。其性能与用作原型开发器件的StratixIV GX FPGA 相当。这种独特的设计方法基于采用了Quartus II 开发软件的统一工具包， 实现了风险最低的ASIC，并且集成了6.5-Gbps 收发器。
Stratix IV GT FPGA
Stratix IV GX FPGA 满足了40G/100G 应用需求，是需要10G 收发器功能的最佳解决方案。Stratix IV GTFPGA 具有Stratix IV GX FPGA 的密度、特性和性能优势，同时集成了11.3-Gbps 收发器。这样，可以实现MAC/ 成帧器、数据包处理和流量管理功能的最佳系统集成，并且具有可编程架构的产品及时面市优势。需要很大带宽的桥接应用也能够受益于这些器件。Stratix IV GT 器件可以直接连接插件电感器至光模块，从而总体上实现了最低的系统成本和系统功能，大大降低了电路板复杂度。

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