XtremeDSP解决方案将数字信号处理功能提升到极至

11.6 Mbit嵌入式BlockRAM 和分布式RAM，这些器件提供了最高的存储器逻辑资源比，可以高效地实现视频处理和医疗图像市场中DSP应用所需要的存储器密集功能。

　　Virtex-5 SXT平台还集成了低功耗RocketIO™ GTP收发器 (典型规格为<100mW @ 3.2 Gbps)以及在Virtex-5 LXT平台首次内建的PCI Express®端点和以太网MAC模块。两个平台均支持所有主要的串行I/O 协议 (PCIe™、CPRI、OBSAI、SRIO、GbE和XAUI)，能够为芯片与芯片、板与板以及机箱与机箱之间的高速大带宽连接提供功耗最低的解决方案。

Spartan-3A DSP 平台 –突破性的性价比

　　在为特定应用寻求最佳DSP解决方案的过程中，设计人员通常要在价格、性能和功耗之间进行大量的折衷，通常需要牺牲一项或多项性能来满足另外一些方面的要求。Spartan-3A DSP平台是赛灵思XtremeDSP产品线中的另一个新成员，同时也是第一个针对DSP优化的Spartan FPGA系列产品。Spartan-3A DSP将这三项关键的性能完美地结合起来，为大量应用提供了最佳组合。

信号处理容量

　　Spartan-3A DSP平台量产时的单价低于30美元 ，在小尺寸封装中可提供30 GMACS以上的DSP性能和高达2,200 Gbps的存储器带宽。这代表着前所未有的性能/价格突破，满足了大量对价格和功耗都很敏感的应用的要求。这些应用包括单通道微蜂窝无线基站中的数字头端（DFE）和基带解决方案、军用移动软件定义无线电（SDR）、超声系统、辅助驾驶/多媒体系统、高分辨率（HD）视频以及智能IP相机等。

　　而且，拥有多达53,712逻辑单元、2,268 Kb BlockRAM、373 Kb分布式RAM、519个I/O引脚以及DeviceDNA安全技术和新的休眠/待机电源管理功能，Spartan-3A DSP器件提供了足够的信号处理容量，可以将价格/性能/功耗比降到更低水平。此外，基于FPGA的DSP解决方案所提供的设计灵活性以及快速上市时间进一步降低了风险，因此Spartan-DSP系列的价值变得越来越明显（参见表1）。

表1：Spartan-DSP平台填补了XtremeDSP产品线中的1-30 GMACS性能范围。

注意：1）在低速度级器件中。2）在高速度级器件中

将DSP性能提升到极限

　　过去二十年里算法复杂性的快速提升是推动FPGA在DSP应用中使用的最重要市场动力。 固定架构的处理器如ＤＳＰ和通用处理器（ＧＰＰ）面临的问题是，固有的架构无效性使它们的性能限制在摩尔定律规定的理论限定值以下 .

　　此外，由于通信系统将数据传输效率不断推向香家定理(Shannon’s Law ) （参见图2）所限制的上限，里德-所罗门(Reed-Solomon)编码以及最近的Turbo码等高级技术也越来越靠近其理论极限，当然代价就是更高的计算复杂性。这就导致了算法性能要求和处理器性能之间的差距越来越大。因此，设计人员必须寻找新的设计解决方案（不局限于传统DSP范围），在固定结构处理器之外选择FPGA。

图 2.赛灵思FPGA填补算法复杂性和固定架构处理器无效性造成的性能差距

　　由于FPGA并行处理机制可提供极高性能的信号处理能力，因此非常适于来填补这一性能差距。FPGA灵活的架构使得可以方便地在相似系列器件之间进行设计移植，因此可以将标准甚至环境条件变化带来的风险降到最低。

　　DSP48E逻辑片

　　在XtremeDSP产品线所有器件中最有价值的资源之一就是DSP48逻辑片，它不仅帮助提升DSP设计的总性能，同时还可以提高实现所需要性能的设计和资源效率。DSP48是面向应用的组合模块（ASMBL™），可增强Virtex-DSP 和 Spartan-DSP器件中的DSP功能。这些DSP49逻辑片可帮助DSP设计人员设计出满足复杂挑战的解决方案，例如：成百上千的中频-基带下转换信道、3G扩频系统中的128X片码速处理、高分辨率H.264和MPEG-4编码/解码算法。

　　一个DSP48基本片（也称为 XtremeDSP基本片）包含两个DSP48逻辑片，构成通用粗粒度DSP架构的基础。DSP48逻辑片支持多种独立功能，包括乘法器、乘法-累加器（MACC）、加法乘法器、三端输入加法器、桶状移位寄存器、宽总线多路复用器、幅度比较器或宽输入加法器。不需要使用通用可编程逻辑构造资源，这一架构就可支持将多个DSP48 逻辑片连接起来完成更宽输入的数字功能、DSP滤波器和复杂算法。这可以带来更低的功耗、极高的性能和更高的芯片资源使用效率。

DSP逻辑片带来的另一项重要优点是可以从一个平台系列移植到另一个平台系列，例如，从Virtex-4 SX或Virtex-5 SXT 器件移植到Spartan-3A DSP器件。由于DSP48是Virtex-DSP和Spartan-DSP系列的基本DSP构造模块，因此从一个系列移植到另一个系列器件是很直接的过程，设计