用FPGA構建PCI Express端點器件最佳平臺
在選擇一種技術來實現(xiàn)PCI Express設計之前,必須仔細考慮應用的IP選擇、鏈路效率、兼容性測試及資源可用性。本文中,我們將簡要介紹使用最新的FPGA技術構建單芯片x4和x8通道PCI Express設計的一些因素。
圖3:基于Virtex-5 LXT FPGA的視頻應用。
IP的選擇
作為設計人員,您可以選擇構建自己的軟IP或者向第三方或FPGA供應商購買IP。構建自己的IP的難題在于,您不光得從零開始創(chuàng)建設計,還得擔心驗證、批準、兼容性和硬件評估等環(huán)節(jié)。向第三方或FPGA供應商購買的IP,已經(jīng)過所有嚴格的兼容性測試和硬件評估,可以即插即用。如果使用商用的、已驗證的兼容性PCI Express接口,您可以把精力集中在設計中最有附加值的部分:用戶應用。使用軟IP的難題在于應用的資源可用性。軟IP核的PCI Express MAC層、數(shù)據(jù)鏈路層和事務層通過可編程架構實現(xiàn),因此您必須特別注意剩余的Block RAM、查找表和架構資源的數(shù)量。
圖4:Virtex-5 LXT FPGA PCI Express端點框圖。
另一選擇是使用最新技術的FPGA。Virtex-5 LXT和SXT的專用門電路(圖4)中實現(xiàn)了集成x8通道PCI Express控制器。這種實現(xiàn)極具優(yōu)勢,因為設計是在硬硅片中實現(xiàn)的,所以需要的FPGA邏輯資源數(shù)量達到了最小。例如,在Virtex-5 LXT FPGA中,一個x8通道軟IP核可占用多達10,000個邏輯單元,而硬實現(xiàn)只需要大約500個邏輯單元,多數(shù)用于接口。這樣的資源節(jié)省有時候能允許您選擇更小的器件,而器件越小通常就會越便宜。集成實現(xiàn)通常具有更高的性能、更寬的數(shù)據(jù)通路,并且可通過軟件配置。
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