Virtex-5 LXT 器件中内置的 PCI Express 解决方案

Xilinx PCI 的历史

Xilinx 公司一直走在 PCI/PCI-X/PCIe 技术的最前沿。

主要成就包括：

1996：业界第一款面向 FPGA 的 PCI 核心

1999：业界第一套64位 66MHz 的 PCI 解决方案

2000：业界第一套64位、133MHz 的 PCI-X 解决方案

2003：业界第一套 PCIe 解决方案

2005：业界第一套 PCIe PIPE 解决方案——Xilinx+NXP半导体

2006：业界第一套 FPGA Express 卡解决方案——Xilinx+NXP半导体

支持多种外观形状。Virtex-5 LXT RocketIO GTP 收发机与竞争性 FPGA/ASSP 解决方案相比，具有巨大的功耗优势。这使得设计人员考虑在面向新市场的产品中使用 Virtex-5 FPGA。借助面向不同解决方案的可扩充逻辑密度，设计人员可以充分发挥65纳米 FPGA 内在的优势，以支持不同的外观形状。例如，一张独立显卡的台式机解决方案，可把Virtex-5 LXT外形小型化来达到Express卡的要求。相反，设计人员也可把独立显卡的PCle解决方案中的Virtex-5外形改变以支持诸如ATCA、uTCA 和服务器I/O模块之类的高性能解决方案。

表2：Virtex-5 LXT PCIe 端点的应用



PCI ExpressFabric 拓扑

PCI ExpressFabricTM 拓扑，指这样一种体系，其中包含了ROOT COMPLEX（RC）、多个终端（I/O器件）、开关和PCI Express/PCI 桥路，它们通过 PCI Express 进行互联。

RC是I/O层次的根部，将CPU/存储器子系统与I/O相连。RC可以支持一个或多个PCI Express 端口，例如英特尔芯片组。

开关定义为多个虚拟 PCI 之间的桥路器件的逻辑组，它们使用一种基于地址路由的 PCI 桥路机制来传递执行信息，例如 IDT PCI Express 开关。

端点是指能作为 PCI Express 执行的请求者或完成者的那一类器件，可以是 PCI Express自身，也可以是一个非 PCI Express 器件，例如连接在 PCI Express 上的图形控制器。

图4：PCI Express 总线拓扑



图5：通信系统中的PCIe

图6：高端桌面/服务器系统中的PCIe



带有内置PCIe 端点模块的 Virtex-5 LXT FPGA，能够被用于任何一种外形的产品设计，如表2所示。

图5和图6显示了采用 Virtex-5 LXT PCIe 端点模块集中多源业务以及实现其他协议和 PCI Express 协议互通的各种应用的框图。

结论

内置 PCIe 端点模块和 RocketIO GTP 收发机的 Virtex-5 LXT 平台，是一种功能全备并且完全符合 PCI Express 总线协议的 PCIe 解决方案，具有极大的价值。现在，产品制造商不再需要购买知识产权许可证，同时可以得到更低的功耗和很少使用的逻辑资源。通过使用功耗只有软IP替代品50%的更小的 FPGA 器件，能够大幅度地降低成本。内置的硬模块可缩短设计时间，保障产品功能和易用性。  

Virtex-5 LXT 平台在一块高速、低功耗的65纳米 FPGA 上提供了独特的内置 PCIe 能力，开创了高效 PCIe 系统开发的新时代。