Spartan®-6 LX FPGA 针对那些需要绝对最低的成本、支持高达 150K 逻辑单元密度、4.8Mb 存储器、集成式存储器控制器、DSP slice、简便易用的高性能系统 IP 和基于开放式标准的创新型配置的应用进行了优化。
Spartan-6 LX FPGA 的优势
满足了低成本、大容量应用的市场要求
- 先进工艺技术和6-输入 LUT 架构能够以最经济的速度级别和更小的器件实现复杂的高性能功能
- 丰富的逻辑资源和更大的逻辑容量（3.8K 至 150K 个逻辑单元）实现了更高的性能
- 独一无二的大批量、低成本 FPGA，带有集成式存储器控制器模块，相比软解决方案为每个控制器节省约3,500个逻辑单元从而降低了成本
- 支持低成本第三方标准的简化配置
- 简便易用的和高性能系统 IP
- 完全环保、符合 RoHS 规范的无铅封装
极大地降低了总功耗
- 有效利用 45nm 低功耗铜工艺技术
- 250 MHz DSP48A1 slice 可以将功耗降低50%之多
- 低压器件选项可以满足最严格的功耗预算
- 高级功耗管理可以降低静态和动态功耗
- 集成式存储器控制器支持低功耗存储器标准
- Mobile DDR 和 1.3/1.5V DDR3
Spartan-6 LX FPGA 的特性
突出显示行表示主要特性。
45nm 低功耗工艺技术，采用6-输入 LUT
针对成本、功耗和性能进行了优化，最有效地利用了低功耗铜工艺技术。
利用在 Virtex-5 FPGA 系列上首次推出的 CLB 结构，Spartan-6 系列 FPGA 提供了低风险、更高效的双寄存器6-输入查找表（LUT）。
- 高效的6-输入 LUT 可以提升性能和将功耗降至最低
- 针对以流水线为核心的应用而设计的 LUT，具有双触发器
- 灵活的 LUT 可以配置成逻辑、分布式 RAM 或移位寄存器
- 3,400~150,000个逻辑单元，可以实现更高的系统级集成
1050 MHz 时钟管理通道（2 DCM + 1 PLL）
时钟管理通道（CMT）可以提升性能。
各个 Spartan-6 FPGA 均提供了丰富的时钟线路来满足高扇出、短传播延迟和超低歪斜的不同时钟控制要求。
- 灵活的低噪声时钟控制
- 数字时钟管理器（DCM）消除了时钟歪斜和占空比失真
- 锁相环（PLL）可以实现低抖动时钟控制
- 频率综合与同步乘法、除法和移相
- 16个低歪斜全局时钟网络
250 MHz block RAM
具有多种粒度的高效 block RAM。
Spartan-6 FPGA 系列增加了块 RAM 的尺寸，并且其存储器-逻辑比高于上一代产品。所有 Spartan-6 FPGA 器件均具有从12至268个不等的双端口块 RAM，每个可以存储 18Kb 的内容。
- 将存储器模块容量增加到 4.8Mb
- 快速块 RAM，具有字节写入使能功能
- 18Kb 模块，可以选择性地将其编程为2个独立的 9Kb 块 RAM
- 每个块 RAM 均带有2个完全独立的端口，可以共享存储数据
- 各个端口都可以配置成 16K × 1、8K × 2、4K × 4、2K × 9（或8）、1K × 18（或16）或 512 x 36（或32）
存储器接口控制器模块
独一无二的低成本、大批量 FPGA，带有集成式存储器控制器模块。
专用存储器控制器模块（MCB）面向单芯片 DRAM，支持高达 800 Mbps 的存取速率。
- DDR、DDR2、DDR3 和 LPDDR 支持
- 数据速率高达 800 Mbps（12.8 Gbps 峰值带宽）
- 内部32-、64-或128-位数据接口为 MCB 提供了简单而又可靠的接口
- 多端口总线结构，带有独立 FIFO，减少了设计时序问题
- 可预测的存储器接口设计时间
- 软件向导，为整个设计过程提供指导
1.05 Gbps SelectIO 技术
多电压、多标准 SelectIO 库。
每个 I/O 引脚都是可配置的，符合许多标准的要求，最高可使用 3.3V 的电源。
- 每个差分 I/O 的数据传输速率均高达 1050 Mbps
- 可选输出驱动，每个引脚的电流最高达 24mA
- 3.3V~1.2V I/O 标准和协议
- 低成本 HSTL 和 SSTL 存储器接口
- 符合热插拔规范
- 可调 I/O 转换速率，能够提高信号完整性
250 MHz DSP48A1 slice
利用 Spartan-6 FPGA 提升 DSP 系统性能。
Spartan-6 FPGA 包含专用的、全定制、低功耗 DSP slice，具有速度高和尺寸小的特点，同时还保持了系统设计灵活性。
- 第二代高效 DSP48A1 slice 多达180个
- 高性能算术和信号处理
- 每个 Slice 均包含1个快速 18 x 18 乘法器和1个工作速度为 250MHz 的48位累加器
- 流水线和级联功能
- 预加法器，用于协助滤波器应用
- 功耗降低了50%：在38%的翻转率下，功率为 1.38mW/100MHz
3.125 Gbps GTP 收发器
Spartan-6 具备高速串行连接功能，让低成本逻辑容量更加完美。
每个 GTP 收发器都是一组发射器和接收器，能够在 622Mbps 至 3.125Gbps 的数据速率下运行。
- 以最低的功耗实现串行协议
- 器件包含的千兆位级收发器电路多达8个
- 性能高达 3.125 Gbps
- 高速接口：串行 ATA、Aurora、1G 以太网、PCI Express、OBSAI、CPRI、EPON、GPON、DisplayPort 和 XAUI
- 更低的功耗：在 3.125Gbps 下，功率低于 150 mW（典型值）
- 可用于 Spartan-6 LXT FPGA 器件
PCI Express 端点模块
用于 PCI Express 设计的集成式端点模块。
面向 PCI Express 1.1 的 Spartan-6 集成式端点模块是在 45nm 低功耗技术上实现的，具有风险低的特点，并且与多种标准兼容。
- 协同 GTP 收发器一起提供 PCIe® 端点和根端口功能
- 内置式硬 IP 核可以释放用户逻辑资源和降低功耗
- 通过 PCI SIG® 验证的 Gen1 兼容性（被纳入集成商列表）
- 低成本 PCI™ 技术支持符合32位、66MHz 规范的要求
- 可用于 Spartan-6 LXT FPGA 器件
嵌入式处理
利用增强型、低成本 MicroBlaze™ 软处理器加快嵌入式处理。
MicroBlaze 软处理器解决方案让您能够在单个 FPGA 上以最低的成本灵活地选择您需要的外设、存储器和接口特性组合。
- 新型 MicroBlaze 7.0 增加了 MMU 和 FPU，可以实现更多功能
- 6-输入 LUT 架构提高了比较器和多路复用器的性能与效率
- 2倍数量的触发器，用于实现嵌入式寄存器
- 存储器带宽为 12.8Gbps 的硬 DRAM 存储器控制器
低功耗管理模式
针对低静态和动态功耗进行了优化的 45nm 工艺。
Spartan-6 功耗管理模式使得器件能够进入超低功耗状态，从而极大地降低了功耗。
- 静态功耗和动态功耗分别降低了50%和40%
- 休眠掉电模式可以实现零功耗
- 待机模式可以保持状态和配置，具有多引脚唤醒、控制增强功能
- 功耗更低的 1.0V 内核电压（LX FPGA、仅 -1L）
- 高性能 1.2V 内核电压（LX 和 LXT FPGA，-2和-3速度级别）
增强型配置和比特流保护
降低系统成本，提高可靠性，保护设计安全。
Spartan-6 FPGA 具有一个独特的、工厂编程 Device DNA 标识，其对于跟踪、反克隆设计或 IP 保护特别有用。
- 简化配置，支持低成本标准
- 2-引脚自动检测配置
- 广泛的第三方 SPI（高达 x4）和 NOR 闪存支持
- 特性丰富的、带有 JTAG 的 Xilinx Platform Flash
- 多重启动（MultiBoot）支持，可以利用多个比特流和看门狗保护功能进行远程升级
- 独特的、用于设计认证的 Device DNA 标识
- 大型器件内的 AES 比特流加密
它适于哪些应用？
加强新一代汽车信息娱乐的用户体验
Spartan-6 FPGA 能够快速而灵活地对不断变化的用户要求作出回应。
- 利用定制图形加速器和灵活的并行与串行接口功能来提升视频性能
- 简化到主处理器的接口，并且利用集成式 PCI Express® 技术来削减元件数量
- 利用面向图形处理、视频转换、高速接口和车载网络的 IP 产品来加速设计
车载信息娱乐系统
单个 Spartan-6 LX45T FPGA 可以充当主处理器伴侣，并且支持音频/视频加速、图形子系统和车载网络功能。
提高平板显示器的图像质量
Spartan-6 FPGA 为 ASIC 提供了低成本替代产品，使得 DTV 制造商能够迅速开发和推出能够在不断缩短的产品生产周期内提供出色的观赏体验的显示器。
- 利用低抖动扩频时钟技术来轻松实现高性能和 EMI 目标
- 利用大容量、低功耗 FPGA 来降低功耗、简化散热管理、提高可靠性和削减成本
- 利用丰富的图象增强 IP 核（比如动态伽马校正、运动自适应暂时噪声抑制和动态范围压缩）库来提高图像质量
- 利用灵活的 SelectIO 技术、集成式存储器控制器模块和利用显示器端口实现的 3.125Gpbs GTP 收发器来简化高带宽接口
具有动态背光控制功能的高分辨率视频平板显示器
利用具有集成式串行 I/O 功能的 Spartan-6 FPGA，您可以在降低功耗和成本的同时，实现更高的图像质量。
通过视频监视中的实时图像解析来提高安全性
Spartan-6 FPGA 提供了理想的性能和灵活性组合，从而满足了视频监视系统对高分辨、视频分析和通道数量增加的需求。
- 构建灵活的前端图像处理来支持更高的视频分辨率
- 利用基于 DSP48A slice 的、高度并行的设计来处理全帧速率、原始分辨率图像数据
- 利用经济的定制协处理器来实现基于边缘的视频分析
监视图像采集和分析引擎
在单个 Spartan-6 LX150T FPGA 内整合了传感器接口、视频分析、图像增强和网络接口。
