Forum: FPGA, VHDL & Co. Spartan-3 SC3S200 - Welche Daten?


von fpga_test (Gast)


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Nabend,

ich habe hier einen FPGA: 
http://www.reichelt.at/XC3S-200-VQ100/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=70580&artnr=XC3S+200+VQ100&SEARCH=fpga

Aber ich weiß nicht wirklich genau, was der jetzt nun alles kann.

Z.B. beim Datenblatt auf Seite 3 unten in der Tabelle steht "System 
Gates". Was meint man damit? Sind so viele Gatter im FPGA hier 
enthalten?

Aber das sagt doch "Equivalent Logic Cells" schon aus oder nicht?

Was für Daten könnte man herausnehmen, um diesen Baustein kurz zu 
beschreiben was der kann? (also geschwindigkeit, anzahl der logikblöcke 
etc.)

LG

fpga_test

von user (Gast)


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von fpga_test (Gast)


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Aber was ist der Unterschied zwischen System Gates und Equivalent Logic 
Cells?

In dem Datasheet hier: 
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/XC3S200TQ144_XC3S200VQ100_XIL.pdf 
(S.2 Tabelle unten)

Der XCS200 hat 4320 Logic Cells und 480 IOBs und 173 I/Os. Eine IOB ist 
doch eine Logikzelle oder?

Wie kommt man da auf 4320?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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fpga_test schrieb:
> Eine IOB ist doch eine Logikzelle oder?
Nein. Das ist ein IO Block.
Der kann einen Pin ans Fabric anbinden. Er hat aber keine LUT und kann 
daher keine Logik abbilden.

Mit den Logic Cells probierst du am besten auch mal diese Google Sache 
aus... ;-)

Da kommt dann schnell raus, was eine LC ausmacht. Und du siehst leicht 
den Unterschied zum IOB.

Und frag am besten nicht, wie Verkäufer auf diese Gatterzahlen 
kommen...

: Bearbeitet durch Moderator
von fpga_test (Gast)


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"A logic cell consists of a lookup table, a flip flop, and connection to 
adjacent cells. The lookup table uses combinatorial logic to implement a 
4-input expression (and, or, nand, addition, etc.)"

Steht hier: 
http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/33D4F29F1483548586256D740058B428

Und genau so eine LUT und ein Flipflop ist ja in einem CLB drinnen, oder 
nicht?

von Mitleser (Gast)


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CPLD arbeiten nicht mit der Sorte Loop up wie FPGAs. Das ist nicht 
vergleichbar. Die Resourcen sind auch nicht immer direkt abschätztbar, 
weil synthesebahängig unterschiedliche Ergebnisse möglich sind. Was man 
also in einen FPGA reinbekommt, ist immer etwas wage und differiert um 
+/- 30%, besonders bei Multipliern und Slices.

Was du aber eigentlich wissen willst, ist, wie performant der SE ist:

Antwort: Der ist total überholt und wird nur noch dort eingesetzt, wo 
man unbedingt 3,3V braucht.

von fpga_test (Gast)


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Ja aber was ist nun "System Gates"?

Wenn die Anzahl der Logikzellen 4000 beträgt, warum gibt es dann nur 480 
CLBs?

Eine Logikzelle ist doch ein CLB oder? Oder macht man aus mehreren 
Logikzellen CLBs?

Und wie viele FLOPs hat dieser FPGA hier. Im Datasheet steht nichts 
davon.

von Falk B. (falk)


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@fpga_test (Gast)

>Ja aber was ist nun "System Gates"?

Eine reine Marketingzahl, die praktisch keine Bedeutiung hat. 
Ursprünglich mal erfunden, um FPGAs mit den ASICs zu vergleichen.

>Eine Logikzelle ist doch ein CLB oder?

Nein.

> Oder macht man aus mehreren Logikzellen CLBs?

Auch CLB ist nicht streng definiert, je nach FPGA-Familie sind da 
verschieden viele kleinere Logikzellen drin. Bei Xilinx sind das die 
Slices, bei Altera die ELB (oder so ähnlich).

>Und wie viele FLOPs hat dieser FPGA hier.

Was denn für FLOPs? Floating Operation per second? Gar keine. Oder 
meinst du FlipFlops?

> Im Datasheet steht nichts davon.

Doch, aber halt nicht direkt. Dieser FPGA (XC3S200) hat 1,792 Slices und 
jedes Slice besteht aus zwei LUTs mit je 4 Eingängen und zwei FlipFlops.

von Mitleser (Gast)


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LE = Logical Element
CLB = ... Logical Block

Block <=> Element!

>Flops
Die Betrachtung macht bei FPGAs solange keinen Sinn, solange man nicht 
die Schaltung definiert. Lediglich eine Maximalauslastung liesse sich 
errechnen, indem man jede Schiebeoperation als eine Multiplikation mit 2 
interpretiert und damit JEDES FF ein DSP ist und eine Brechnung 
durchführt. Macht sehr schnell einige hundert Giga FLOPS.

Real kann man davon ausgehen, dass zwischen 1% und 10% eines FPGA so 
rechnen und der Rest schaltet und verwaltet oder nicht nennenswert 
schnell agiert. Damit ergibt sich bei einem Füllgrad von 50%:

FLOPS (FPGA) ungefähr Taktfrequenz x Slices / 100

von fpga_test (Gast)


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Hm ok danke. Der sparta3 hier hat 4 slices(logikzellen) pro CLB. --> 
480*4= ca. 1900

Was ist mit dem restlichen Logic Cells?

von Falk B. (falk)


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@ fpga_test (Gast)

>Was ist mit dem restlichen Logic Cells?

Die stecken als Zusatzlogik in den Slices, denn dort ist noch nem Menge 
cleverer Logik drin, damit viele Logikoperation möglichst schnell sind 
(Carry Chain für Addierer etc.)

von fpga_test (Gast)


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Ahh ok und ist bei Xilinx nun ein IOB = ein I/O-Pin? Eig. schon oder?

von Christian R. (supachris)


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Ja aber da sind auch noch paar FlipFlops drin, IFF, OFF, IDDR, 
ODDR...allerdings keine Logik mehr.

: Bearbeitet durch User
von Christoph Z. (christophz)


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fpga_test schrieb:
> Ahh ok und ist bei Xilinx nun ein IOB = ein I/O-Pin? Eig. schon oder?

Ein IOB (Input-Output-Block) kann einen I/O-Pin am Gehäuse bedienen. Wie 
viele I/O-Pins du hast, definiert aber das Gehäuse und nicht der Chip.

fpga_test schrieb:
> Der XCS200 hat 4320 Logic Cells und 480 IOBs und 173 I/Os.

Konkret in deinem Beispiel von oben:
- Du hast 480 IOB, könntest also max. 480 I/O-Pins bedienen
- Am Gehäuse sind für den Benutzer sind 173 I/O-Pins verfügbar, die 
restlichen sind nicht angeschlossen.

Das macht der FPGA Hersteller, damit er nur wenige verschiedene 
Silizium-Chips bauen muss aber trotzdem viele verschiedene Grössen 
(Fläche des Gehäuses, Anzahl I/Os) verkaufen kann.


Nur steht das ganze im gegensatz zu deiner allerersten Frage:

fpga_test schrieb:
> ich habe hier einen FPGA:
> 
http://www.reichelt.at/XC3S-200-VQ100/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=70580&artnr=XC3S+200+VQ100&SEARCH=fpga

Dieser Chip hat 100 Anschlüsse, da können keine 173 I/O-Pins rauskommen. 
Am besten die Tabellen nochmals genau studieren.

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