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CLB (コンフィギャブル ロジック ブロック)

ドキュメント内 資料作成Wordフォーム(社外秘) (ページ 45-50)

SLICEM

・LUT

(64bitRAM、シフトレジスタとして構成可能)

・FF(フリップフロップ)

・キャリーロジック

・マルチプレクサ

SLICEL

・LUT

・FF(フリップフロップ)

・マルチプレクサ

・キャリーロジック

SLICEX

・LUT

・FF(フリップフロップ)

図7-1-1 :

図7-1-2 : SLICEL

下表に1つのCLBに含まれるロジックリソースを示します。

スライス LUT フリップフロップ

演算(2) キャリーチェー

分散RAM(1) シフトレジスタ (1)

2 8 16 1 256ビット 128ビット

メモ: 1.SLICEMにのみ該当します。SLICEL,SLICEXには分散RAMまたはシフトレジスタはありません。

2.SLICEL,SLICEMにのみ該当

以下は、Virtex-5®とSpartan-6とのCLB比較となります。

表7-1-2 : CLB比較

1CLB内 Slice数 2 2

1CLB内 LUT数 8 8

1CLB内 FF数 16 8

1CLB内 クロック、クロックイネーブル、

リセット リソース 2 2

1CLB内 分散RAM容量 256bit 256bit

1CLB内 LUTシフトレジスタ ビット数 128bit 128bit

1Slice ロジックセル数 6.4ロジックセル 6.4 ロジックセル

7.2 LUT( ルックアップテーブル )

Spartan-6のLUTは、6入力2出力のLUTが採用されており、より複雑な組み合わせ回路を1つのLUTで

構成できます。実現できる回路は複雑さではなく、入力数によって制限されます。一つのLUTで最大6入力1 出力の組み合わせ回路を実現できます。

また、6入力と5入力サブファンクションの組み合わせ、3入力と2入力の組み合せ、その他サブファンクショ ンの組み合せも実現できます。

図7-2-1:6入力LUT 表7-1-1 : CLB内のロジックリソース

7.3 内部ロジックパフォーマンス

論理一段あたりのブロックディレイ、の目安を以下に示します。なお、表中の値はロジックの使用率、ファンア ウト、配置配線のバージョン、回路構成等に影響されるため、数値はあくまでも参考値とお考えください。

表: 7-3-1 ロジックパフォーマンス

スピードグレード -3 -2 単位 論理段数 2段 424 328 MHz 論理段数 4段 302 222

論理段数 6段 206 134 論理段数 8段 147 109 論理段数 10段 125 94

制約あり(Period制約)、オプションはデフォルトの条件で検証

(ISE11.3、XC6SLX9CSG324)

図7-3-1 : FMAX計算時のイメージ図

7.4 分散 RAM

分散RAMは、SLICEMのLUTでサポートされている機能です。

Spartan-6 のSLICEM 1つでは、最大256ビットのシングルポートRAMまたは最大128ビットのデュアルポ

ートRAMなどを構成できます。表4-1に構成可能なRAMを記載します。LUTでRAMを実現するため、デバ イス全体に分散して配置されることから、[ 分散RAM ] と呼ばれています。

以下に分散RAMのプリミティブを示します。

表7-4-1 LUTで構成可能なRAM

7.5 LUT シフトレジスタ( SRL

SLICEMのLUTでは、スライス内のフリップフロップを使用せずに、最大32ビットのシフトレジスタを構成でき

ます。シフトレジスタとして使用した場合、各LUTでシリアルデータを1~32クロックサイクル遅延させることが できます。

また、SLICEM内の4個のLUTをカスケードし、最大128サイクル遅延させることもできます。

LUT で構成するシフトレジスタを使用することで、遅延やレイテンシ補填を必要とするアプリケーションを効果 的に実現することができます。

図7-5-1 : 32ビットシフトレジスタ 図7-5-2 : SRLのタイミングチャート

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