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Xilinx FPGA中設計層次的各個定義

FPGA技術江湖 ? 來源:CSDN技術社區 ? 作者:張海軍2013 ? 2022-04-20 08:17 ? 次閱讀

在Xilinx FPGA中,從底層到整個設備可以劃分為6個層次:

BEL

Site

Tile

FSR

SLR

Device

0bafe324-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

下面我們從下到上依次來看一下各個定義。

BEL(Basic Element of Logic)

0bcc6116-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

BEL是最底層的基本元素,也可以叫atomic unit(原子單位),BEL是FPGA中最小、不可分割的組件。BEL有兩種:Logic BEL和Routing BEL。像我們常說的LUT、FF、CARRY都屬于Logic BEL,Routing BEL我們平時不常說,很多工程師可能也沒太聽過,像FFMUX和DOUTMUX都屬于Routing BEL,它們分別長下面這樣:

0be076b0-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

0bf47958-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

在Vivado綜合或實現的Design中,可以看到會在每一個模塊下都會有Nets和Leaf Cells。

0c077828-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

Leaf Cells就是FPGA中一個個真實存在的硬件模塊,Vivado中place_design做的工作就是把這些Leaf Cells放到合適的BEL上。

0c1c2552-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

Site

一系列相關的元素與它們的連線組成了Site,Site中主要包含下面三種:

BEL

Site的輸入輸出管腳

Site內部的連線

0c2e0cea-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

Site一般都是跟Slice、DSP48、BRAM等是對應的,我們以Slice為例,在7系列的FPGA中,一個CLB有兩個Slice,下圖的白色框是一個CLB,從左邊的Properties中可以看出,包含了兩個site,其實就是包含了兩個Slice。每個Slice都有獨立的site,所以這個CLB中就有兩個sites。

0c41f5fc-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

Xilinx FPGA中很多元素的位置都是以_X_Y結尾來表示該元素在坐標中的位置,下圖中的這個Slice的位置是X142Y185。

0c6b75f8-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

Tile

Tile是比Site更高一級的概念,一個Tile里面包含多個Site,Tile沒有pin的概念,比如下面這個Tile,其實就是一個CLB。

0c7cfef4-c02f-11ec-bce3-dac502259ad0.png

FSR

FSR就是Fabric Sub Region or Clock Region,是由一片Tile組成的,在UltraScale的FPGA中,所有的FSR的高度都有60個CLB,但寬度不盡相同。

時鐘routing和distribution的粒度與FSR相同,在UltraScale的FPGA中,有24個水平的routing track,24個垂直的routing track,24個水平的distribution track和24個垂直的distribution track,相鄰的FSR就靠這些track互連。

SLR

SLR就是Super Logic Region,這個概念僅針對SSIT的FPGA,也就是包含多個die的芯片,這樣每個die就被稱為一個SLR。

Device

這個概念就無需過多介紹,就是指整個FPGA;如果是單個die的片子,那么多個FSR就組成了Device,如果是多個die的片子,那么多個SLR組成了Device。

原文標題:FPGA中BEL Site Tile FSR SLR分別指什么?

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審核編輯:湯梓紅
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原文標題:FPGA中BEL Site Tile FSR SLR分別指什么?

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