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Forum: FPGA, VHDL & Co. Logiblöcke, Makrozellen, Gatter, LUTs - ich blicke nicht durch!


Autor: FPGA Anfänger (Gast)
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Hallo alle!

Ich versuche zu verstehen, woraus ein FPGA besteht, und vor allem, wie 
man diese Angaben - Zahl der Gates, Cells und Logic Blocks - richtig 
versteht. Ich habe mir den Wikipedia-Artikel zu FPGA auf Deutsch und 
Englisch durchgelesen und blicke immer noch nicht durch. Darum möchte 
ich meine Fragen hier stellen und hoffe auf eure Hilfe!

1. Bei manchen FPGAs ist die Zahl der Gates (wie 50k, 200k usw.) 
angegeben. Nun laut Wikipedia besteht ein Basisblock eines FPGA 
vereinfacht aus einer Lookup-Tabelle die logische Funktionen (and, or, 
nor ...) realisiert und einem Flip-Flop. Von Gattern (also Gates) ist da 
nicht die Rede. Was bedeutet denn die Angabe der Gatterzahl? Heißt es, 
dass bei den Bausteinen, die diese Angabe haben, ein Basisblock keine 
LUTs sondern normale Gatter hat? Außerdem, warum braucht man die Angabe 
der Gatterzahl? Die Gatter sind doch (falls ich es richtig verstehe) in 
Basisblöcken untergebracht, wäre da nicht die Angabe der Zahl der 
Basisblöcke und evtl. zusätzlich der Zahl der Gatter pro Block 
sinnvoller?

2. Weiterhin ist die Zahl der Makrozellen angegeben. Ich gehe mal davon 
aus, dass Makrozelle = Basisblock (aus Wikipedia) ist. Stimmt es so? Was 
bedeutet der Begriff Logic Block? Der steht z.B. in der Beschreibung des 
Lattice LFEC1E-5TN100C bei Farnell. Zuerst habe ich angenommen, es ist 
dasselbe wie Makrozelle, aber bei dem Baustein ist die Zahl der 
Makrozellen 750 und die der Logic Block 192, daher kann dan wohl nicht 
dasselbe sein, aber was sind dann die Logic Blocks?

Ich danke schon mal für jede Antwort!!!

Autor: Dimi (Gast)
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Hallo,

als Beispiel Xilinx Spartan 3:

http://www.xilinx.com/support/documentation/data_s...

Auf der Seite 3 steht folgendes:

Logic Cell = 4-input Look-Up Table (LUT) plus a ‘D’ flip-flop. 
"Equivalent Logic Cells" equals "Total CLBs" x 8 Logic Cells/CLB x 1.125 
effectiveness

Bei Altera ist es änlich, nur bei denen wir die Anzahl von LEs (Logiv 
Elements) angegeben. 1 LE bei Altera ist (relativ) gleich 1 Logic Cell 
von Xilinx.
Und Gates-anzahl bei Xilinx sagt mir persönlich nicht viel.


MfG aus Westerwald

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Was bedeutet denn die Angabe der Gatterzahl?
Da kommt noch aus der FPGA-Steinzeit, als FPGAs mit ASICs verglichen 
wurden. Dann konnte man eine ASIC-Funktion, die durchschittlich eine 
bestimmte Gatteranzahl (üblicherweise NAND-Gatter) hat, u.U. in ein 
entsprechendes FPGA bringen...

> Was bedeutet der Begriff Logic Block?
Das steht im Datenblatt zum entsprechenden FPGA und ist auch beim selben 
Hersteller eine jeweils unterschiedlich große Baugruppe aus LUTs, FFs, 
Carry-Logic...

> Makrozelle
Gibts traditionell nur bei CPLDs, und daher ist das nicht so direkt auf 
FPGAs übertragbar. Man kann aber genauso wie bei den Gatteräqivalenten 
eine Umrechnung machen und sagen, ein Design, das im FPGA x Logikblöcke 
braucht, bräuchte ein CPLD mit etwa y Makrozellen.

> aber was sind dann die Logic Blocks?
Das sind die vielfach wiederholten logischen Einheiten innerhalb eines 
FPGAs. Jeder Hersteller hat dort eine eigene Bezeichnung und mehr oder 
weniger Funktionalität untergebracht.

Autor: FPGA Anfänger (Gast)
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Vielen Dank nochmals für die Aufklärung!! Das hat mich schon wesentlich 
weiter gebracht!

Autor: Uwe Bonnes (Gast)
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Lies, damned lies and FPGA Gate count...

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