基于FPGA的专用信号处理器设计和实现

FPGA已在数据通信、电信、无线通信、消费类产品、医疗、工业和军事等各应用领域当中占据重要地位。由于芯片开发成本不断攀升，以及对更高性能的不断追求，继0.18mm和0.13mm之后，业界越来越热衷于90nm芯片制造工艺。Xilinx、Intel等都已进入该领域，Altera也是其重要的倡导者。
近期，Altera推出了崭新体系的大容量Stratix II系列FPGA。它具有创新的自适应FPGA体系，即自适应逻辑模块（ALM），这使其在单个器件中具有双倍多的逻辑容量，比第一代Stratix器件速度快50%，效率提高25%。更重要的是，Stratix II系列FPGA采用90nm工艺，90nm+ ALM是它的突出特点，可实现最大化的集成度，和以往的大容量体系相比，大大降低了成本。
ALM是Stratix II体系中最重要的创新性技术。它具有高效的逻辑利用率和高速性能。每个ALM包括两个自适应查找表（ALUT）。一个ALM有多达8输入的组合逻辑模块。一个ALM也能够实现任何多达6输入的功能和某些7输入功能。每个ALM除了两个ALUT之外，还包括两个可编程寄存器，两个专用加法器，一个加法树形链和一个寄存器链，这样能够更有效地利用器件的逻辑容量。ALM让相邻的查找表共享逻辑和输入，减少了特定功能所需的逻辑资源和特定关键路径的逻辑级数。
Stratix系列FPGA是Altera两年前与TSMC合作推出的0.13mm产品。从目前的情况来看，在推出两年后，Stratix系列FPGA在市场正处于高峰期，从市场发展的角度分析，第一代Stratix系列FPGA在未来的2~3年内仍将处于平稳的发展阶段，这也从一个侧面预示出Stratix II系列FPGA良好的发展前景。
目前，90nm芯片正处于起步阶段，而2005年则是90nm的重要发展年，随着成本的降低和技术的提升，Stratix II将在未来几年内开拓出90nm的新时空。