Spartan II, die nächste FPGA-Generation

Kiss your ASIC good-bye

Seit ihrer Markteinführung sind FPGAs immer weiter in Märkte vorgedrungen, die ursprünglich von ASICs und ASSPs dominiert wurden. Einer der Gründe dafür ist der niedrige Preis.

Xilinx stellt mit der Spartan-II Familie seine neueste FPGA (Field Programmable Gate Arrays)-Generation vor, die als „low-cost“ Alternative zu ASICs und ASSPs (Application Specific Standard Products) konzipiert wurde und neue Maßstäbe bei FPGAs setzt.
So kostet zum Beispiel der mit 100.000 System-Gattern ausgestattete Baustein Spartan-II XC2S100 bei einer Abnahme von 250.000 Stück unter 10 US-Dollar. Dank ihrer neuen Features erschließt die Spartan-II Familie weitere High-Volume Applikationen und öffnet zahlreiche neue Märkte für pro-grammierbare Logik.

Spezialist für kostenkritischen Einsatz
Die Spartan-II Familie basiert auf den fortschrittlichsten FPGA-Technologien und erlaubt die Programmierung von mehreren I/O-Standards (einschließlich 5-V-Toleranz). On-Chip Block RAM und Digital Delay Lock Loops für Chip-Level und Board-Level Clock Management sind weitere Besonderheiten der Spartan-II Serie.
Aufgrund dieser Eigenschaften können die Mitglieder der Spartan-II Familie als Ersatz für komplexe ASSP-Funktionen, wie zum Beispiel MIPS-PCI Bridge, Virterbi-Reed Solomon Decoder und Quad Data Rate RAM Memory Controller, eingesetzt werden. Die Imp-lementierung effizienter IP-Cores in Spartan-II FPGAs ermöglicht bei diesen Anwendungen weitaus wirtschaftlichere Designs.
Einfache ASSPs, wie etwa Phase Lock Loops, FIFOs, I/O-Translators und Systembus-Treiber, können beim Einsatz der Spartan-II Familie zusätzlich eingespart werden; Funktio-nen wie diese waren bisher zum Aufbau von kompletten System-Designs erforderlich.
Die Spartan-II FPGAs werden mit 2,5 V versorgt und verfügen über eine einzig-artige Stromsparfunktion. Deshalb sind die neuen FPGAs speziell für den Einsatz in vielen kostenkritischen Produkten, wie etwa Telefonen, Laptops, PDAs (Personal Digital As-sistants) und anderen Massenkonsum-Elektronikgeräten, einsetzbar. Applikationen wie PC-Steckkarten, digitale Modems, DVD Player, portable Audio-Systeme (z. B. MP3), On-De-mand TV Recorder und Set-Top Boxes sind ebenfalls prädestiniert für den Einsatz der Spar-tan-II Familie.

Verdreifachung der Gatter-Dichte
Die FPGAs der Spartan-II Familie werden in einem fortschrittlichen 0,18-µm-Prozess mit sechs Metallisierungsebenen gefertigt. Zur Spartan-II Familie gehören fünf Bausteine mit 15.000 bis 150.000 System-Gattern; dies bedeutet gegenüber den ursprünglichen, für 5 V/3,3 V ausgelegten Spartan/Spartan-XL Familien eine Verdreifachung der Gatter-Dichte. Der Baustein XC2S150 mit 150.000 System-Gattern steht ab sofort als Muster zur Verfü-gung. Alle fünf Mitglieder der Spartan-II Familie gehen noch in diesem Quartal in die Se-rienfertigung.
Eine Vielzahl von verifizierten und getesteten Cores für die neue FPGA-Serie, einschließ-lich der bekannten 32 Bit/33 MHz und 64 Bit/33 MHz Xilinx PCI LogiCORE-Lösungen, sind ab sofort verfügbar. Darüber hinaus werden im Moment für die Spartan-II Familie über 30 weitere Cores von Third-Party Xilinx AllianceCORE-Partnern angeboten.
Die FPGAs der Spartan-II Familie werden von den Softwarepaketen (Version 2.1i) der Alli-ance Series und Foundation Series von Xilinx sowie von Design-Entry Tools führender Third-Party EDA-Anbieter, darunter Cadence, Exemplar, Mentor, Model Technology, Sy-nopsys und Synplicity, in allen Funktionen unterstützt.

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Bildtexte:
Bild 1: FPGAs im Landeanflug auf ursprüngliche ASIC „Hoheitsgebiete“.
Bild 2: Zur Spartan-II Familie gehören fünf Bausteine mit 15.000 bis 150.000 System-Gattern, dies bedeutet gegenüber den ursprünglichen Spartan/Spartan-XL Familien eine Verdreifachung der Gatter-Dichte.

Kasten1 :
Die Spartan-II FPGA-Familie auf einen Blick
Baustein Logik-
Zellen System-Gat-ter Max
I/Os Block
RAM Bits
XC2S15 432 15.000 82 16.384
XC2S30 972 30.000 128 24.576
XC2S50 1.728 50.000 176 32.768
XC2S100 2.700 100.000 196 40.960
XC2S150 3.888 150.000 260 49.152

Kasten 2: (dazu Bild roelandts wim.tif)
„Der Umsatz mit programmierbarer Logik war 1999 erstmals höher als der Umsatz mit Gate-Arrays“, sagt Wim Roelandts, Präsident und CEO von Xilinx. „Unsere Spartan-II FPGAs werden diesen Trend noch weiter beschleunigen. Dank fortschrittlicher Fertigungs-prozesse konnten wir mit der Spartan-II Familie eine Produktlinie realisieren, bei der FPGAs mit 100.000 System-Gattern für unter 10 US-Dollar angeboten werden können. Ab sofort haben wir FPGAs mit Features im Programm, die uns erlauben, den gesamten, laut Dataquest über 20 Milliarden US-Dollar großen ASSP-Markt anzugehen und das Wachstum bei programmierbarer Logik weiter voranzutreiben.“

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