简述Xilinx 7系列FPGA芯片相关知识
xilinx 7系列芯片应用非常广泛，具有成本低、性能强悍、成熟稳定的特点，目前xilinx（amd）已延长该系列芯片的生命周期至少到2035年。
本文主要介绍xilinx 7系列fpga芯片的知识以及特点。
一、7系列芯片的工艺级别
xilinx 7系列fpga芯片采用的是28nm生产工艺，主要分为spartan、artix、kintex和virtex四个系列。
xilinx 7系列的性能、密度和价格随系列不同而提升。
spartan-7系列作为7系列中的入门级产品，有着最低的价格、功耗和尺寸，适用于低端应用。
artix-7系列相比于spartan-7系列增加了串行收发器和dsp功能，并具有更大的逻辑容量，适合逻辑稍微复杂的中低端应用。
kintex-7系列是7系列中的性价比之王，在硬核数量和逻辑容量方面都表现优异，适用于中低端和部分高端应用。
virtex-7系列则是7系列中的旗舰产品，只在高端应用中使用，对于中低端应用来说过于强大而显得大材小用。
二、7系列芯片命名规则
说明：
xc：xilinx commercial；
7：7系列；
s：spartan系列，a：artix系列，k：kintex系列，v：virtex系列。
###：逻辑资源（logic cells） 数目；
-1：速度等级（数字越大速度等级越高）；
fg/ff：封装方式；
900：引脚数；
c/i/q：温度等级。
三、spartan系列
spartan系列是入门级产品，采用小型封装并提供出色的性能功耗比，可满足最苛刻的要求。这些器件包含microblaze 软处理器， 运行速率超过 200 dmips，具有基于 28nm 技术的 800mb /s ddr3 支持。
此外，spartan 7 器件可在所有商业类器件上提供集成 adc，专用安全功能和 q 级（-40°c 至 +125°c）。这些器件是工业、消费类应用以及汽车应用的理想选择，其中包括任意连接、传感器融合以及嵌入式视觉等应用。
主要优势：
可编程的系统集成 针对 i/o 连接进行了优化，实现高引脚数与逻辑之比microblaze 处理器软 ip集成式安全监控
提升的系统性能 速度比 45nm 器件系列快 30%达到 1.25gb/s lvds 高度灵活的软内存控制器支持每秒 25.6gb 的峰值 ddr3-800 内存带宽
bom 成本削减 用于集成离散模拟及监控电路的 xadc 与 sysmon针对系统 i/o 扩展进行了成本优化
总功耗削减 1.0v 内核电压或 0.95v 内核电压选项总功耗比 45nm 器件系列降低 50%
加速设计生产力 由 vivado hlx design suite webpack 提供支持 vivado ip 集成器的自动建构校正模块级设计 具有可扩展的优化架构、综合全面的工具以及 ip 核重用
四、artix 7系列
artix 7 系列器件在单个成本优化的 fpga 中提供了高性能功耗比架构、 收发器线速、dsp 处理能力以及 ams 集成。包含microblaze 软处理器和 1,066mb/s ddr3 技术支持，此系列为各类成本功耗敏感型应用提供最大价值，包括软件定义无线电、机器视觉照相以及低端无线回传。
主要优势：
可编程的系统集成 高达 215k 逻辑单元; axi ip 和 模拟混合信号集成
提升的系统性能 支持高达 16 路 6.6g gt 收发器、930 gmac、13mb bram、1.2gb/s lvds 和 ddr3-1066
bom 成本削减 小型焊线封装，可节省 5 美元的模拟组件费用
总功耗削减 与 45nm 器件相比，实现 65% 的静电降低以及 50% 的 功耗降低 。
加速设计生产力 具有可扩展的优化架构、综合全面的工具以及 ip 核
五、kintex 7系列
kintex 7 fpga 为您的设计在 28nm 节点实现出色的成本/性能/功耗平衡，同时提供高 dsp 率、高性价比封装，并支持 pcie gen3 和 10 gigabit ethernet 等主流标准。
kintex 7 系列是 3g / 4g 无线、平板显示器和 video over ip 解决方案等应用的理想选择。
主要优势：
可编程的系统集成 高达 478k 逻辑单元; 与 vcxo 元件、/ axi ip、和 ams集成
提升的系统性能 支持高达 32路 12.5g 收发器、2,845 gmac、34mb bram、 和 ddr3-1866
bom 成本削减 与相似密度 40nm 器件相比，价格降低一半
总功耗削减 与前代 40nm 器件相比，功耗降低 50%
加速设计生产力 可扩展优化架构、综合全面的工具、ip 和开发板与套件
六、virtex 7 系列
virtex系列的器件是7系列中性能最高的产品，当然价格也最贵。该系列可用于 10g 至 100g 联网、便携式雷达以及 asic 原型设计等各种应用。
主要优势：
可编程的系统集成 高达 2m 逻辑单元，与vcxo 元件、 axi ip、和 ams 集成
提升的系统性能 实现 2.8 tb/s 总串行带宽，支持 96 x 13.1g gts、16 x 28.05g gts、5,335 gmacs、68mb bram、ddr3-1866
bom 成本削减 与多芯片解决方案相比，其成本可降低 40%。
总功耗削减 与多芯片解决方案相比，功耗降低高达 50%
加速设计生产力 具有可扩展的优化架构、综合全面的工具、ip 核以及 tdp
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一、7系列芯片的工艺级别
xilinx 7系列fpga芯片采用的是28nm生产工艺，主要分为spartan、artix、kintex和virtex四个系列。
xilinx 7系列的性能、密度和价格随系列不同而提升。
spartan-7系列作为7系列中的入门级产品，有着最低的价格、功耗和尺寸，适用于低端应用。
artix-7系列相比于spartan-7系列增加了串行收发器和dsp功能，并具有更大的逻辑容量，适合逻辑稍微复杂的中低端应用。
kintex-7系列是7系列中的性价比之王，在硬核数量和逻辑容量方面都表现优异，适用于中低端和部分高端应用。
virtex-7系列则是7系列中的旗舰产品，只在高端应用中使用，对于中低端应用来说过于强大而显得大材小用。
二、7系列芯片命名规则
说明：
xc：xilinx commercial；
7：7系列；
s：spartan系列，a：artix系列，k：kintex系列，v：virtex系列。
###：逻辑资源（logic cells） 数目；
-1：速度等级（数字越大速度等级越高）；
fg/ff：封装方式；
900：引脚数；
c/i/q：温度等级。
三、spartan系列
spartan系列是入门级产品，采用小型封装并提供出色的性能功耗比，可满足最苛刻的要求。这些器件包含microblaze 软处理器， 运行速率超过 200 dmips，具有基于 28nm 技术的 800mb /s ddr3 支持。
此外，spartan 7 器件可在所有商业类器件上提供集成 adc，专用安全功能和 q 级（-40°c 至 +125°c）。这些器件是工业、消费类应用以及汽车应用的理想选择，其中包括任意连接、传感器融合以及嵌入式视觉等应用。
主要优势：
可编程的系统集成 针对 i/o 连接进行了优化，实现高引脚数与逻辑之比microblaze 处理器软 ip集成式安全监控
提升的系统性能 速度比 45nm 器件系列快 30%达到 1.25gb/s lvds 高度灵活的软内存控制器支持每秒 25.6gb 的峰值 ddr3-800 内存带宽
bom 成本削减 用于集成离散模拟及监控电路的 xadc 与 sysmon针对系统 i/o 扩展进行了成本优化
总功耗削减 1.0v 内核电压或 0.95v 内核电压选项总功耗比 45nm 器件系列降低 50%
加速设计生产力 由 vivado hlx design suite webpack 提供支持 vivado ip 集成器的自动建构校正模块级设计 具有可扩展的优化架构、综合全面的工具以及 ip 核重用
四、artix 7系列
artix 7 系列器件在单个成本优化的 fpga 中提供了高性能功耗比架构、 收发器线速、dsp 处理能力以及 ams 集成。包含microblaze 软处理器和 1,066mb/s ddr3 技术支持，此系列为各类成本功耗敏感型应用提供最大价值，包括软件定义无线电、机器视觉照相以及低端无线回传。
主要优势：
可编程的系统集成 高达 215k 逻辑单元; axi ip 和 模拟混合信号集成
提升的系统性能 支持高达 16 路 6.6g gt 收发器、930 gmac、13mb bram、1.2gb/s lvds 和 ddr3-1066
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五、kintex 7系列
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kintex 7 系列是 3g / 4g 无线、平板显示器和 video over ip 解决方案等应用的理想选择。
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总功耗削减 与前代 40nm 器件相比，功耗降低 50%
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