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Stratix IV(ストラティクス・フォー)


Stratix® IV では、高集積、高性能、もしくは低消費電力の "OR(どちらか一方)" ではなく、高集積、高性能、および低消費電力の "AND(両方)"を実現します。Stratix IV GXを活用すれば、妥協する必要がありません。


アルテラの40nm Stratix IV FPGA は、最高集積度、最高性能、および最小の消費電力を提供します。Stratix IV FPGA は、40nm の利点と実証済みのトランシーバおよびメモリ・インタフェース・テクノロジを活用して、優れたシグナル・インテグリティを備えたかつてないレベルのシステム帯域幅を提供します。

最高集積度: 最大 820K相当 のロジック・エレメント(LE)、23 Mビット のエンベデッド・メモリおよび 1,288 個の 18 x18 乗算器
最高性能: 2スピード・グレードのアドバンテージと業界最先端のロジックおよび配線アーキテクチャ
かつてないシステム帯域幅: 最高 8.5 Gbps で動作する最大 48個の 高速トランシーバ および 1,067 Mbps (533 MHz)DDR3 メモリ・インタフェース
40nm プロセスの利点により、現在市場で提供しているどのハイエンド FPGA よりも最大 50% も低い、最小の消費電力を実現
最大 4 チャネル x8 ブロック分のフル・エンドポイントまたはルート・ポート機能を提供できるPCI Express Gen1(2.5Gbps)およびGen2(5.0Gbps)をサポートするハードIP
優れた シグナル・インテグリティ: 50 インチ・バックプレーンを 6.375Gbpsのデータ・レートでドライブできるプラグ&プレイ シグナル・インテグリティ



アルテラの 40nm Stratix IV FPGA は、ワイヤレス、ワイヤライン、軍用、放送機器、その他多くのエンド・マーケットにおけるハイエンド・デジタル・アプリケーションに最適です。
Stratix IV FPGA を HardCopy® IV ASIC と組み合わせることで、低リスクなプロトタイプピングが可能で、FPGA と ASIC 両方の利点を提供します。HardCopy IV ASIC は、カスタム・ロジックのニーズを満たす、最も少ないリスク、最も低いトータル・コスト、そして最も迅速な 「Time-to-Market」 、および 「Time-to-Profit」 ソリューションを提供します。

大規模な FPGA デザインでは、効率的なデザイン・メソドロジおよびツール・サポートが必要です。Quartus® II 8.0ソフトウェアは、業界で最高のロジック使用率、性能および最短のコンパイル時間を実現し、Stratix IV FPGA の設計をサポートします。


Stratix IV FPGA デバイス・ファミリの概要


Stratix IV FPGA ファミリには、以下の 3 種類のタイプがあります。


Stratix IV GT

(トランシーバ内蔵デバイス)

最大 530K相当の LEおよび最高 11.3 Gbps で動作する48個の全二重 CDR ベースのトランシーバ

Stratix IV GX

(トランシーバ内蔵デバイス)

最大 530K相当のLEおよび最高 8.5 Gbps で動作する48個の全二重 CDR ベースのトランシーバ

Stratix IV E

(エンハンスト・デバイス)

最大 820K相当 の LE、23.1 M ビット RAM、1,288個の 18 x 18 ビット・マルチプライヤ


Stratix IV デバイスは、各ファミリ・タイプ内でバーティカル・マイグレーションを 提供しており、最も柔軟にデバイスの選択を行うことができます。また、Stratix III デバイスと Stratix IV E デバイス間にバーティカル・マイグレーション・パスが存在するため、Stratix III FPGA で今すぐにデザインを開始し、プリント基板を変更せずに、より集積度の高い Stratix IV E FPGA に移行できます。

表 1. Stratix IV GT トランシーバ内蔵デバイスの概要

Stratix IV GT ファミリ・タイプ

機能

EP4S40G2 EP4S40G5 EP4S100G2 EP4S100G3 EP4S100G4 EP4S100G5

等価ロジック・エレメン(LE)数

228,000 531,200 228,000 291,200 353,600 531,200

アダプティブ・ロジック・モジュール (ALM)

91,200 212,480 91,200 116,480 141,440 212,480

レジスタ数

182,400 424,960 182,400 232,960 282,880 424,960

M9K メモリ・ブロック数

1,235 1,280 1,235 936 1,248 1,280

M144K メモリ・ブロック数

22 64 22 36 48 64

エンベデッド・メモリ(K ビット)

14,283 20,736 14,283 13,608 18,144 20,736

MLAB (Kビット)

2,850 6,640 2,850 3,640 4,420 6,640

18 x 18マルチプライヤ数 (1)

1,288 1,024 1,288 832 1,024 1,024

PCI Expressハード IP ブロック

2 2 2 4 4 2/4 (4)

パッケージ、ユーザー I/O、全二重 LVDS、11.3 Gbpsトランシーバ
パッケージ EP4S40G2 EP4S40G5 EP4S100G2 EP4S100G3 EP4S100G4 EP4S100G5
F1517

636, 44,

12, 36

636, 44,

12, 36 (3)

F1517

636, 44,

12, 36

636, 44,

24, 36 (3)

F1932

754, 44,

24, 48

754, 44,

24, 48

754, 44,

32, 48


表 2. Stratix IV GX トランシーバ内蔵デバイスの概要

Stratix IV GX ファミリ・タイプ
機能 EP4SGX70 EP4SGX110 EP4SGX180 EP4SGX230 EP4SGX290 EP4SGX360 EP4SGX530

等価ロジック・エレメント(LE)数

72,600 105,600 175,750 228,000 291,200 353,600 531,200

アダプティブ・ロジック・モジュール (ALM)

29,040 42,240 70,300 91,200 116,480 141,440 212,480
レジスタ数 58,080 84,480 140,600 182,400 232,960 282,880 424,960

M9K メモリ・ブロック数

462 660 950 1,235 936 1,248 1,280

M144K メモリ・ブロック数

16 16 20 22 36 48 64

エンベデッド・メモリ(K ビット)

6,462 8,244 11,430 14,283 13,608 18,144 20,736
MLAB (Kビット) 908 1,320 2,197 2,850 3,640 4,420 6,640

18 x 18 マルチプライヤ数  (1)

384 512 920 1,288 832 1,040 (1) 1,024

PCI Expressハード IP ブロック

1 2 2 2 2 2 4


Stratix IV GX ユーザI/O、全二重LVDS 、中間レベルLVDSチャネル、トランシーバ      
パッケージ EP4SGX70 EP4SGX110 EP4SGX180 EP4SGX230 EP4SGX290 EP4SGX360 EP4SGX530
F780 368,28,128,8 368,28,128,8 368,28,128,8 368,28,128,8
F780

288,0,144

,16 (3)

288,0,144

,16 (3)

F1152   368,28,128,16 560,44,192,16 560,44,192,16 560,44,192,16 560,44,192,16

F1152 480,56,128,24 480,56,128,24 560,44,192,24 560,44,192,24 560,44,192,24 560,44,192,24

560,44,192

,24 (3)

F1517     736,88,192,36 736,88,192,36 736,88,192,36 736,88,192,36

736,88,192

,36 (3)

F1760         864,88,192,36 864,88,192,36

864,98,192

,36 (3)

F1932         904,88,256,48 904,88,256,48 904,98,256,48


表 3. Stratix IV E エンハンスト・デバイスの概要

Stratix IV E ファミリ・タイプ     
機能 EP4SE230 EP4SE360 EP4SE530 EP4SE820
等価ロジック・エレメント(LE)数 228,000 353,600 531,200 813,050
アダプティブ・ロジック・モジュール (ALM) 91,200 141,440 212,480 325,220
レジスタ数 182,400 282,880 424,960 650,440
M9K メモリ・ブロック数 1,235 1,248 1,280 1,610
M144K メモリ・ブロック数 22 48 64 60
エンベデッド・メモリ (K ビット) 14,283 18,144 20,736 23,130
MLAB (Kビット) 2,850 4,420 6,640 10,163
18 x 18 マルチプライヤ数 (1) 1,288 1,040 1,024 960


Stratix IV E ユーザI/O、全二重LVDS(受信/送信) 、中間レベルLVDS、チャネル
パッケージ (2) EP4SE230 EP4SE360 EP4SE530 EP4SE820
F780 480,56,128 480,56,128    
F1152   736,88,192 736,88,192 (3) 736,88,192 (3)
F1517     960,112,256 (3) 960,112,256 (3)
F1760     960,112,256 1,104,132,288
注:
1. すべてのファミリに対するデジタル信号処理 (DSP) リソースについて詳しくは、Stratix IV デジタル信号処理のページを参照してください。
2. パッケージについて詳しくは、アルテラ・デバイス・パッケージ情報 (PDF) を参照してください。
3. EP4SGX530、EP4SE530 および EP4SE820 は H1152、H1517 パッケージを使用し、バーティカル・パッケージ・マイグレーションをサポートしています。EP4S40G5、および EP4S100G5 は H1517 パッケージを使用し、バーティカル・パッケージ・マイグレーションをサポートしています。EP4SGX290、および EP4SGX360は H780 パッケージを使用し、バーティカル・パッケージ・マイグレーションをサポートしています。H パッケージのバーティカル・パッケージを可能にするためには、H パッケージのサイズを考慮した実装エリアが必要となります。
4.EP4SI00G5 は、F1517 パッケージでは二つ、 F1932 パッケージでは4つの PCI Express hard IP ブロックを備えます。

表 4. Stratix III および Stratix IV E パッケージのバーティカル・パッケージ・マイグレーション (1),(2)
Stratix IV E ユーザI/O、全二重LVDS(受信/送信) 、中間レベルLVDSチャネル     
製品 デバイス F780
(29 mm)
F1152
(35 mm)
F1517
(40 mm)
F1760
(43 mm)
Stratix III L EP3SL50 480, 56, 128      
EP3SL70 480, 56, 128      
EP3SL110 480, 56, 128 736, 88, 192    
EP3SL150 480, 56, 128 736, 88, 192    
EP3SL200 480, 56, 128 (3) 736, 88, 192 960,112,256  
EP3SL340 736, 88, 192 (3) 960,112,256 1104,132,288
Stratix III E EP3SE50 480, 56, 128      
EP3SE80 480, 56, 128 736, 88, 192    
EP3SE110 480, 56, 128 736, 88, 192    
EP3SE260 480, 56, 128 (3) 736, 88, 192 960,112,256  
Stratix IV E EP4SE230 480,56,128      
EP4SE360 480,56,128 (3) 736, 88, 192    
EP4SE530   736,88,192 (3) 960,112,256 (3) 960,112,256
EP4SE820   736,88,192 (3) 960,112,256 (3) 1,104,132,288

表 5. Stratix IV GX のパッケージ・バーティカル・マイグレーション  (1)

Stratix IV E ユーザI/O、全二重LVDS(受信/送信) 、中間レベルLVDSチャネル、トランシーバ     
製品 デバイス F780 F780 F1152 F1152 F1517 F1760 F1932
Stratix IV GX EP4SGX70

360,28,

128,8

   

480,56,

128,24

     
EP4SGX110

360,28,

128,8

  

368,28,

128,16

480,56,

128,24

     
EP4SGX180

360,28,

128,8

 

368,28,

128,16

560,44,

192,24

736,88,

192,36

   
EP4SGX230

360,28,

128,8

  

560,44,

192,16

560,44,

192,24

736,88,

192,36

    
EP4SGX290   288,0,192,16

560,44,

192,16

560,44,

192,24

736,88,

192,36

864,88,

256,36

904,98,

256,48

EP4SGX360    288,0,192,16

560,44,

192,16

560,44,

192,24

736,88,

192,36

864,88,

256,36

904,98,

256,48

EP4SGX530         

560,44,

192,24 (3)

736,88,

192,36

864,88,

256,36

904,98,

256,48


表 4 および 5 の注:

1. Stratix IV ファミリの同一パッケージの全集積度において、バーティカル・マイグレーションが可能です(例:同じ VCC、GND、イン・システム・プログラマブルの専用入力ピンを共有)。
2. Stratix IV E デバイスのピン配置は、電源設計への影響を最小限に抑えた共通のプリント基板を使用して、Stratix III および Stratix IV E デバイス間のデザインのマイグレーションを可能にするように設計されています。
3. EP4SGX290、 EP4SGX360、EP4SE290、および EP4SE360は H780 パッケージ、EP4SGX530、EP4SE530、および EP4SE680 デバイスは H1152 パッケージを使用し、バーティカル・パッケージ・マイグレーションをサポートしています。H パッケージのバーティカル・パッケージを可能にするためには、H パッケージのサイズを考慮した実装エリアが必要となります。

表 6. Stratix IV GX デバイスで提供するインダストリアル温度グレード・サポート

デバイス パッケージ スピード・グレード
EP4SGX70 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SGX110 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SGX180 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SGX230 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SGX290 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SGX360 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SGX530 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SE230 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SE360 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SE530 すべてのパッケージ I4, I3
EP4SE820 すべてのパッケージ I4, I3

表 6では、Stratix IV FPGA で提供する工業温度サポートを示しています。




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