logic - FPGA逻辑单元

Question

我有一个关于 FPGA 技术的小型演示。我的问题是：如果您的 FPGA 有 85k 个逻辑单元，这是否意味着它可以同时运行 85k 个操作？

我想要实现的是用一些关于 FPGA 技术或事实的疯狂图解事实来震惊观众。现在很少听 FPGA 的人，所以我想给他们留下深刻印象。

Answer 1

“单元”内部的内容可能因制造商而异，但赛灵思的定义（以该制造商为例，因为这些是我熟悉的设备）是一个四输入查找表和一个寄存器。Xilinx 器件由许多“切片”组成，其中包含许多功能元件。这些可能包括：

• 查找表
• 寄存器
• 多路复用器
• 用于进位链的逻辑
• ETC

例如，Spartan6 LX4 有 600 个切片，营销材料声称这相当于 3840 个“逻辑单元”。您可以查看设备的用户指南，以确定切片中包含的确切内容。

除此之外，还有其他资源，例如乘法器、存储器、PLL 等。

我想您可以说一个逻辑单元可以执行一项操作，但单个单元只能执行非常简单的操作，例如与门、2:1 多路复用器等。

Answer 2

我会说不，但这取决于你所说的手术是什么意思。逻辑单元具有实现许多逻辑功能（和/或/异或）的能力，并且具有通过存储元件保持状态的能力。这两个功能是阳光下每个数字系统的运作方式。甚至加法和减法也是建立在逻辑函数之上的更高层次的结构。与其他答案一样，FPGA 制造商发布了有关其逻辑单元内部内容的指南。正是这个基本单元被反复压印在模具中以创建这个“阵列”，就像在现场可编程门“阵列”中一样。

Answer 3

这会产生一个明显“或多或少”的答案。逻辑块可以在多种模式下使用，您甚至可以将多个功能打包成一个（包括两个独立的输出），但您还必须能够传输有意义的数据以进行工作。听起来您以 7z020 为例。您可能要注意，除了那些逻辑单元之外，它还有 220 个硬件乘加块。这个数量不是随机的；周围的逻辑足以让他们在每个周期的特定情况下都得到满足。查看 7 系列 FPGA 可配置逻辑块用户指南 (UG474)，我们发现给出的逻辑单元数是等效 4LUT+FF 配置的估计值。这个数字低于触发器数量（106k）的原因是您可以将 6lut 拆分成的两个 5lut 的输入参数必须重叠。