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FPGA原型系統在通訊網路的應用

想像一下,眨眼間就把高畫質電影長片下載到行動裝置、跟遠在天邊近在眼前的朋友視訊或者從汽車感應器偵測到突發狀況而避免意外。如果能克服設計的複雜度,上述這些情境在不久的將來都可能在現實中發生。這種無所不在的服務和較好的使用者經驗,加上更快的速度及增加的容量,正驅策著5G通訊網路的發展。

除了巨大的頻寬,這些5G通訊網路將需要龐大的mesh互聯
性、能源效率、智慧雲端架構和顯著降低的延遲。這些要
素驅使5G邏輯閘的大小比4G的大上五十到一百倍。此外,
新的Wi-Fi標準將推出新的需求,驅動更加複雜的設計。

隨著物聯網爆炸性地成長,下一代的網路必須提供更快的
數據速度、超低延遲和 能無縫連結數十億設備的能力。
如果處理器供應商想要保持競爭力,供應商必須盡快克
服當前的障礙—4G和5G網路複雜度的差距和4G和5G網路
的處理器。這些設備工程師需要有效率和有效能的設計、
驗證方案和方法拉近複雜度的差距。


網路複雜度和容量必須採用快速、可擴增、可移動的方案

當仿真可以絕對滿足容量的要求時,設計者通常必須多次複製才能執行平行任務,導致仿真非常昂貴。仿真系統笨重的本質也讓現場測試顯得不切實際,特別是開發溝通系統時,現場測試通常是無法避免的。針對成本和效益的議題,FPGA原型系統成功地提出對策—運用夠快且符合成本的方式,執行大量必要的歸回測試。最新的FPGA,如Xilinx的VirtexUltraScale和Altera即將推出的Stratix 10可以輕而易舉地處理網路設計需要大容量這個既有的難題。此外,由於原型系統技術在分割和多個FPGA除錯這兩個領域的進步,使FPGA原型系統的技術不斷提升,處理多達十五億個閘的設計都游刃有餘。

S2C的Prodigy FPGA Prototyping Logic Modules提供可擴增的架構能產生最佳的結果。我們的Prodigy Cloud Cube™是企業等級的FPGA原型系統,最多可以支援三十二顆FPGA。當Prodigy Logic Modules結合了Prodigy Cloud Cube™(企業等級的FPGA原型系統,最多可以支援三十二顆FPGA)一起使用時,設計者可以逹到完全的可能容量。使用我們的Prodigy Logic Modules和最新的FPGA技術,允許設計者用高速的I/O跑1.2 G的低電壓差分信號(LVDS)以及用Transceiver以12.5 G的速度執行必要的內電路測試。我們提供最多樣化的選擇,供您內電路測試的子卡使用。同時,我們的設計服務團隊具備了開發客戶子卡的專業和經驗,滿足了您在溝通網路這方面的需要。我們的原型系統是市面上最嚴謹的產品之一,是您現場測試時的使用首選。


用較早的時間和較少的風險展示溝通能力

隨著上市的時間被壓縮得越來越短,激烈的競爭導致很多溝通領域的開發者採用FPGA原型系統。比起傳統的特殊應用積體電路的設計和驗證,原型系統用很少的時間和很低的風險展示了一個最終敲定的產品。由於FPGA容量大量增加,現在的FPGA原型平台甚至可以應付最大最複雜的設計卻不犧牲性能和精準度。有異於只能呈現模仿結果的模擬,原型系統靠著把演算設計的點子轉變成實際的情境,提出了一個真實的設計模型。

擁有連結FPGA模型和符合溝通標準的開發工具是關鍵的能力。Transaction層級的介面扮演著關鍵的角色,負責連結介於行為模型和硬體系統之間的抽象層級。這些transactor提供了軟體在主機運轉和FPGA原型系統平台(通常包括了記憶體、處理器和高速介面)之間溝通的橋樑。

S2C獨一無二的Prodigy ProtoBridge™ System(專利申請中)正是這種高速溝通的解決方案。ProtoBridge在軟體程式和跟AXI相容的硬體系統提供了一個transactor介面。ProtoBridge提供的介面包括兩個主要的部分:一個是從AXI到PCIe的橋樑,用於連接到電腦主機,另一個是透過這道橋樑跟設計溝通的C-API。從軟體到AXI的transactor給予設計者在建構ARM系統更多的彈性。除此之外,再結合能傳輸高達1000 Mbytes/sec的PCIe介面,將為數據密集的應用系統提供了一個完美的開發平台。

這樣的系統讓設計者在設計專案時,可以在演算法驗證、IP設計、模擬加速和邊角案例的測試,獲得FPGA原型系統最佳的益處。原型系統和transactor介面結合後可以在整個設計流程產生一系列有趣的應用。


FPGA原型系統平台滿足溝通需求

S2C整個Prodigy Complete Prototyping Platform在您設計流程的每個環節都提供了解決之道,我們的方案能不著痕跡地併入原先在特殊應用積體電路的設計流程。我們提供最全面的原型邏輯模組,以符合您在設計的尺寸,甚至在測試前原型系統IP的最大程式庫的需要。同時,我們也參考設計流程去加速和簡化您的原型系統程序。當Prodigy Cloud Cube和負責管理平行/遠端軟體開發的Neuro軟體一起使用時,即可處理溝通應用的回歸群組。專利申請中的Prodigy ProtoBridge™ System藉著使用了transactor,在主機運行中的軟體和FPGA原型系統平台之間提供了高速溝通。Prodigy Player Pro Software用於協助配置原型並且提供遠端系統監控。Player Pro裡的編譯功能提供了先進的切割技術,加上即將上市的Prodigy Multi-Debug System,將免除手動除錯每一顆FPGA這件艱辛和容易出錯的的苦差事。顯而易見的,能幫您實現下一個充滿巧思的設計的解決方案,S2C整套的Prodigy FPGA原型系統是市面上最全面的。