Основные особенности ПЛИС Xilinx:

значительный объём ресурсов - до 4 млн. системных вентилей на кристалл

высокая производительность с системными частотами до 300МГц

технологические нормы - до 0.18 мкм на шести слоях металла

высокая гибкость архитектуры с множеством системных особенностей: внутреннее распределённое и блочное ОЗУ, логика ускоренного переноса, внутренние буфера с третьим состоянием и т. д.

возможность инициализации и верификации через JTAG

возможность программирования непосредственно в системе

широкая номенклатура кристаллов по типу исполнения

конкурентоспособная стоимость

низкое энергопотребление

короткий цикл проектирования и быстрое время компиляции

развитые и недорогие средства проектирования

возможность перевода проектов в заказные схемы Xilinx

При изготовлении ПЛИС фирмой Xilinx используются три основные технологии:

на основе SRAM (тип FPGA), при этом конфигурация ПЛИС хранится во внутреннем "теневом" ОЗУ, а инициализация осуществляется из внешнего массива памяти. По данной технологии выполнены серии: Spartan, Virtex, XC3000, XC4000, XC5200.

на основе FLASH (тип CPLD), в данном случае конфигурация сохраняется во внутренней энергонезависимой FLASH - памяти и в любой момент времени может быть перегружена непосредственно из PC. По данной технологии выполнена серия XC9500.

на основе EEPROM (тип CPLD), в данном случае конфигурация сохраняется во внутренней энергонезависимой EEPROM - памяти и в любой момент времени может быть перегружена непосредственно из ПЭВМ. По данной технологии выполнена серия CoolRunner.

Реализация нейровычислителей на основе ПЛИС требует участия эксперта на топологической стадии проектирования. Это обусловлено тем, что автоматизированный режим разводки пока не позволяет достигать 60-100% использования ресурсов кристала по разводке, а это является принципиальным для сильносвязанных схем, к которым относятся и нейросетевые вычислители. Характеристики ПЛИС с точки зрения реализации нейросетевых парадигм представлены в таблице 4 [10]:

Таблица 4. Особенности реализации нейровычислителей на ПЛИС.

№	Тип ПЛИС	Производитель	Сложность кристалла, макроячеек (CLB)	Максимальное число нейронов
1	XC4005E/XL	XILINX	196 (14x14)	6
2	XC4013XLA	XILINX	576 (24x24)	18
3	XC4020XLA	XILINX	784 (28x28)	24
4	XC4044XLA	XILINX	1600 (40x40)	50
5	XC4062XLA	XILINX	2304 (42x42)	72
6	XC4085XL	XILINX	3136 (56x56)	97
7	XC40250XV	XILINX	8000	200
8	EPF10K2	0ALTERA	144	4
9	EPF10K50E	ALTERA	360	11
10	EPF10K100E	ALTERA	624	19
11	EPF10K250E	ALTERA	1520	50
12	M4LV-96/48	AMD	966	3
13	M4LV-192/96	AMD	192	6
14	M5LV-256	AMD	256	8
15	M5LV-512	AMD	512	16

Построение нейровычислителей на их основе хотя и дает высокую гибкость создаваемых структур, но пока еще проигрывает по производительности, по сравнению с другими решениями.

Содержание раздела