FPGA瓦片间控制信号共享制造技术

描述了提供FPGA瓦片间控制信号共享的方法和设备。在一个实施例中，用于控制信号的FPGA瓦片间复用被添加在单独的瓦片中。在另一个实施例中，控制信号复用在FPGA瓦片之中分配并且使用级联的配置来共享。并且使用级联的配置来共享。并且使用级联的配置来共享。

【技术实现步骤摘要】
FPGA瓦片间控制信号共享
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年2月22日提交的名称为“FPGA瓦片间控制信号共享(FPGA INTER
‑
TILE CONTROL SIGNAL SHARING)”、申请号为63/152,125的美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请通过引用整体并入本文。


[0003]如本文中所描述的实施例涉及可编程门架构的领域，并且特别地，涉及具有瓦片间(inter
‑
tile)控制信号共享的可编程门架构。

技术介绍

[0004]通常，使用重复的瓦片(tile)来构建现场可编程门阵列(FPGA)，每个瓦片包括一个或多个查找表(LUT)和一个或多个触发器(FF)。每个瓦片具有由穿过该瓦片的某些导线驱动的输入多路复用(复用)。通常，信号分为两种类型：驱动LUT的输入或FF的数据输入的数据信号，以及驱动FF的其他输入的控制信号(例如，时钟使能和预置/复位信号)。
[0005]每个瓦片具有专用于路由来自通用路由线的数据信号的复用和专用于路由来自通用路由线的控制信号的复用，以及专门为路由时钟和控制信号而创建的“全局”路由线。通常，这些全局路由线使用低电阻的金属来实现，这意味着它们的供应有限。
[0006]在FPGA上实现的设计中，许多FF具有相似的控制信号是很常见的。例如，在设计中同一复位信号可以用于所有FF。因此，FPGA结构通常在瓦片中的所有FF之间共享控制信号输入复用。例如，总共可能有两个可以驱动瓦片中的所有FF的时钟使能信号，FF中的每一个可以具有用于从本地和全局路由中引入信号的复用。

技术实现思路

[0007]描述了提供FPGA瓦片间控制信号共享的方法和设备。本文描述的实施例包括在瓦片之间共享控制信号的FPGA。在至少一些实施例中，FPGA设备包括多个FPGA瓦片和在多个FPGA瓦片中的FPGA瓦片之间共享的控制信号复用电路。在至少一些实施例中，用于控制信号的复用被添加在单独的瓦片中以避免在FPGA瓦片中的每一个中都具有复用。在另一个实施例中，控制信号复用电路在以级联配置连接在一起的FPGA瓦片之中分配。
[0008]在至少一些实施例中，设备包括存储器；以及联接到存储器的处理器。处理器被配置为确定多个FPGA瓦片的路由并且确定在多个FPGA瓦片中的FPGA瓦片之间共享的控制信号复用电路。在至少一些实施例中用于控制信号的复用添加在单独的瓦片中以避免在FPGA瓦片中的每一个中都具有复用。在另一个实施例中，控制信号复用电路在以级联配置连接在一起的FPGA瓦片之中分配。
[0009]在至少一些实施例中，提供非暂时性机器可读介质。非暂时性机器可读介质存储使数据处理系统执行包括以下操作的指令：确定多个FPGA瓦片；以及确定在多个FPGA瓦片中的FPGA瓦片之间共享的控制信号复用电路。在至少一些实施例中，用于控制信号的复用
被添加在单独的瓦片中以避免在FPGA瓦片中的每一个中都具有复用。在另一个实施例中，控制信号复用电路在以级联配置连接在一起的FPGA瓦片之中分配。
[0010]还描述了提供FPGA瓦片间控制信号共享的其他设备、方法和机器可读介质。
附图说明
[0011]通过参考用于说明本申请的实施例的以下描述和附图，可以最好地理解本申请的实施例。在附图中：
[0012]图1是根据一个实施例的现场可编程门阵列(FPGA)系统架构的视图。
[0013]图2是根据一个实施例的包括被配置为在LB瓦片202之间共享控制信号的单独控制信号复用瓦片的FPGA系统架构的视图。
[0014]图3是根据另一个实施例的包括在多个FPGA瓦片中的FPGA瓦片之间共享的控制信号复用电路的FPGA系统架构的视图。
[0015]图4是根据另一个实施例的包括在多个FPGA瓦片中的FPGA瓦片之间共享的控制信号复用电路的FPGA系统架构的视图。
[0016]图5是根据一个实施例的提供FPGA瓦片间控制信号共享的方法的流程图。
具体实施方式
[0017]描述了提供FPGA瓦片间控制信号共享的方法和设备。本文描述的实施例包括在逻辑块瓦片之间共享控制信号的FPGA，从而减少了为逻辑块瓦片中的每一个提供复用所需的芯片面积。在至少一些实施例中，FPGA设备包括多个FPGA瓦片和在多个FPGA瓦片中的FPGA瓦片之间共享的控制信号复用电路。在至少一些实施例中，用于控制信号的瓦片间复用被添加在单独的瓦片中，以避免在FPGA瓦片中的每一个中都具有同样的复用。提供了具有在组中的所有FPGA瓦片之间共享的控制信号复用的单独控制信号复用瓦片。如本文所述的单独控制信号复用瓦片避免了必须在每个瓦片中重新实施相同的复用，从而复用的成本可以在许多FPGA逻辑块瓦片中分摊。在至少一些实施例中，用于控制信号的复用添加在专用于控制信号复用的单独瓦片中。在至少一些实施例中，用于控制信号的复用被添加在已经存在的单独瓦片中以支持全局信号路由。
[0018]在至少一些实施例中，路由线从控制信号路由瓦片的一个或两个垂直或水平地延伸到逻辑块瓦片。逻辑块瓦片可以选择控制信号路由线中的任何一条来驱动逻辑块瓦片中包含的FF。这具有在使用线路的所有逻辑块瓦片之中分摊控制信号复用的面积的效果。例如，如果每10个逻辑块瓦片有一个控制信号复用瓦片，则每个瓦片的控制信号复用面积在10个瓦片之间分摊。与传统技术相比，这样的好处是增加控制信号复用的灵活性和减少专用于控制信号复用的面积中的一个或这两者。
[0019]在另一个实施例中，控制信号复用在不同的FPGA瓦片之中分配，然后使用级联的配置进行共享。在这种情况下，为了实现FPGA瓦片间控制信号共享，一组FPGA逻辑块瓦片中的每个逻辑块瓦片都具有较小的控制信号共享多路复用器(复用器)，该多路复用器具有减少或最少数量的输入以复用用于共享的控制信号。在至少一些实施例中，确定控制信号是经由级联路径还是直接经由消耗控制信号的同一位置处的复用器是基于一个或多个设计约束。在至少一些实施例中，设计约束是定时约束(例如，从驱动器通过路由到控制信号接
收器的延迟不超过1纳秒(ns)，或其他预定延迟)。在至少一些实施例中，设计约束是功率约束，以便尽可能多地使用级联来减少导线负载，从而降低功率。在一个实施例中，基于设计约束来确定用于共享的控制信号复用的复用器的输入数量。在一个实施例中，对于单向的级联配置，用于分配的控制信号复用的复用器的输入数量是二。在一个实施例中，对于双向的级联配置，用于分配的控制信号复用的复用器的输入数量是三，如下面关于图3和图4进一步详细描述的。逻辑块瓦片的控制信号共享复用器以级联配置连接，使得与传统技术相比具有相同控制信号要求的一组逻辑块瓦片具有更大的路由灵活性。
[0020]如本文所述的FPGA瓦片间控制信号共享对于每个瓦片具有少量LUT和FF，例如每个瓦片具有少于大约8个LUT和16个FF的FPGA架构特别有效。相对于每个瓦片具有更多L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种现场可编程门阵列(FPGA)设备，包括：多个FPGA瓦片；以及控制信号多路复用电路即控制信号复用电路，在所述多个FPGA瓦片中的一组FPGA瓦片之间被共享。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制信号复用是单独控制信号复用瓦片的一部分，所述单独控制信号复用瓦片被配置为在所述一组FPGA瓦片之间共享所述控制信号复用。3.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：路由线，所述路由线从所述控制信号复用延伸以传输在所述一组FPGA瓦片之间共享的控制信号。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制信号复用包括一个或多个多路复用器，其中所述一个或多个多路复用器中的每一个输出在一组FPGA瓦片之间共享的控制信号。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制信号复用包括：多路复用器和路由线，所述路由线从所述多路复用器的输出延伸到所述一组FPGA瓦片。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述一组FPGA瓦片包括逻辑块瓦片。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述一组FPGA瓦片串联联接。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制信号复用使用双向级联配置在所述一组FPGA瓦片之中分配。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制信号复用使用单向级联配置在所述一组FPGA瓦片之中分配。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述一组FPGA瓦片包括以级联配置相互连接以共享所述控制信号复用的多路复用器。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述FPGA瓦片包括：第一FPGA瓦片，包括第一多路复用器；第二FPGA瓦片，包括作为所述第一FPGA瓦片的相邻瓦片的第二多路复用器，其中所述第一多路复用器的至少一个输入连接到控制信号线，所述第一多路复用器的输出连接到所述第二多路复用...

【专利技术属性】
技术研发人员：马塞尔，
申请(专利权)人：EFINIX有限公司，
类型：发明
国别省市：