thumb|FPGA Xilinx Spartan-3 (référence XC3S400) contenant portes logiques
Xilinx (nom complet Xilinx, Inc.) était une entreprise américaine de semi-conducteurs.
Inventeur du FPGA, Xilinx fait partie des plus grandes entreprises spécialisées dans le développement et la commercialisation de composants logiques programmables, et des services associés tels que les logiciels de CAO électroniques, blocs de propriété intellectuelle réutilisables et formation.
Depuis le 15 Février 2022, Xilinx appartient à AMD.
Historique Fondation Xilinx a été fondée en 1984 par trois anciens employés de Zilog : Ross Freeman ; Bernie Vonderschmitt et Jim Barnett, dont le plan d'entreprise se résumait à la commercialisation de composants électroniques basé sur un concept alors nouveau : celui de la logique programmable.
Bien que située dans la Silicon Valley, la société a choisi de ne pas investir dans sa propre fonderie, mais au contraire de confier l'étape de fabrication de ses composants à des partenaires. Ce modèle de fonctionnement, appelé fabless, s'est largement démocratisé depuis.
Développement La société a commercialisé son premier produit en 1985, le FPGA XC2064. Deux ans plus tard, elle ouvrait des bureaux de vente en Europe et au Japon. En 1990, Xilinx est introduite en bourse au NASDAQ, et réalise en 2000 un chiffre d'affaires dépassant le milliard de dollars.
Acquisitions Au cours de son développement, Xilinx a racheté différentes sociétés : : NeoCAD : Minc : Integral Design : LavaLogic (division de TSI TelSys Corp.) : Veriphia : RocketChips : Visual Software Solutions : Triscend : Hier Design : AccelChip : AutoESL : Omiino : Modelware : Sarance Technologies : PetaLogix : Modesat communications : Auviz Systems : DeePhi Tech
Rachat par AMD Le , AMD annonce son intention de racheter Xilinx, achat qui est concrétisé le 15 Février 2022.
Implantation En 2007, la société possède des centres et des bureaux dans 20 pays.
Produits Composants logiques programmables L'offre commerciale de Xilinx est découpée en plusieurs gammes : FPGA avec les plus hautes performances (entrées/sorties, calcul, mémoire, ...): gamme Virtex FPGA hautes performances: gamme Kintex FPGA pour la fabrication en grande série : gamme Spartan et Artix CPLD : gammes XC9500 et Coolrunner (abandonnées). ACAP ( Adaptive Compute Acceleration Platform): pour le machine learning et le traitement de signal
FPGA hautes performances Ce type de FPGA est ciblé pour des applications à forte valeur ajoutée : Réseaux et télécommunications (routage de dorsale, stations de base cellulaires, ...) Vidéo-numérique (effets visuels, encodage, etc.) Traitement numérique du signal Émulation d'ASIC Modulation / Démodulation implémentée de manière logicielle (Software Defined Radio)
Classement de la gamme Virtex par ordre chronologique : Virtex : annoncé en Virtex-II : annoncé le Virtex-II Pro : annoncé le Virtex-4 : annoncé le Virtex-5 : annoncé le Virtex-6 : annoncé le Virtex-7 : annoncé en 2010 Virtex-UltraScale Virtex-UltraScale+
La première génération des Virtex a introduit l'intégration de mémoire double-port DPRAM et de boucles à verrouillage de délai (DLL) directement au sein de la matrice du FPGA.
Les générations suivantes ont apporté, en plus d'une augmentation des performances et des capacités logiques, des multiplieurs dédiés (codés « en dur » dans la matrice du FPGA), puis un processeur PowerPC et des transceivers série multi-gigabit (permettant de supporter directement le Gigabit Ethernet, et plus récemment le PCI-Express ainsi que le Serial ATA). Les multiplieurs dédiés sont ensuite devenus des blocs DSP dédiés à part entière.
+ Évolutions de la série Virtex Nom complet Introduction Référence Caractéristiques Nouveautés introduites Transceivers PowerPC Remarques Virtex 1998 XCVxxxx- 220 nm ; 5 couches ; DLL et DPRAM Non Non Modèle basé sur le XC4000 Virtex-E 1999 XCVxxx0E- 180 nm ; 6 couches; Support du LVDS Non Non Virtex-E EM 2000 XCV405E- et XCV812E- 180 nm ; 6 couches ; Quantité de DPRAM en hausse Non Non Virtex-II 2001 XC2Vxxxx- 150 nm ; 8 couches ; Multiplieurs câblés Non Non Virtex-II Pro 2002 XC2VPxxx- 130 nm ; 9 couches ; Transceivers ; PowerPC 3.125 Gbit/s OuiExcepté le plus petit modèle XC2VP2 Virtex-II Pro X 2003 XC2VPXxx- 130 nm ; 9 couches ; Transceivers 10 Gbit/s10 Gbit/s à l'origine, ramené ensuite à 6.125 Gbit/s max. http://direct.xilinx.com/bvdocs/userguides/ug035.pdf 4.25+ Gbit/s Oui Production arrêtée http://www.xilinx.com/products/silicon_solutions/fpgas/virtex/virtex_ii_pro_fpgas/capabilities/index.htm; Transceivers susceptibles aux variations PVT Virtex-4 LX 2004 XC4VLXxxx- 90 nm ; 11 couches ; Blocs DSP câblés Non Non Plus de ressources logiques que le Virtex-4 SX Virtex-4 SX 2004 XC4VSXxx- 90 nm ; 11 couches ; Blocs DSP câblés Non Non Plus de blocs DSP que le Virtex-4 LX Virtex-4 FX 2004 XC4VFXxx- 90 nm ; 11 couches ; Blocs DSP câblés 6.125 Gbit/s Oui Transceivers susceptibles aux variations PVT Virtex-5 LX 2006 XC5VLXxxx- 65 nm ; 12 couches ; LUT à 6 entrées Non Non Plus de ressources logiques que le Virtex-5 SXT Virtex-5 LXT 2007 XC5VLXTxxx- 65 nm ; 12 couches ; LUT à 6 entrées 3.125 Gbit/s Non Plus de ressources logiques que le Virtex-5 SXT Virtex-5 SXT 2007 XC5VSXTxxx- 65 nm ; 12 couches ; LUT à 6 entrées 3.125 Gbit/s Non Plus de blocs DSP que les Virtex-5 LX/LXT Virtex-5 FXT 2008 XC5VFXTxxx- 65 nm ; 12 couches ; LUT à 6 entrées et GTX 6.5 Gbit/s Oui Même chose que LXT et incorpore 2 cœurs PowerPC440 Virtex-5 TXT 2008 XC5VTXTxxx- 65 nm ; 12 couches ; LUT à 6 entrées et GTX 6.5 Gbit/s Oui Basé sur la déclinaison FXT avec deux fois plus de transceivers GTX Virtex-6 LX et LXT 2009 XC6VLXxxx XC6VLXxxxT 40 nm 6.5 Gbit/s (LXT uniquement) Non Virtex-6 SXT 2009 XC6VSXxxxT 40 nm 6.5 Gbit/s Non Optimisé pour les applications lourdes en traitement numérique du signal Virtex-7 2010 XC7VxxxT 28 nm 13.1 Gbit/sVirtex UltraScale20 nmVirtex UltraScale+16 nm
FPGA de grande série
+ La famille Spartan Nom complet Introduction Référence Caractéristiques Remarques Spartan XCSxx- Spartan-XL 1998 XCSxxXL- Spartan-II 2000 XC2Sxxx- Spartan-IIE 2000 XC2SxxxE- Basé sur le Virtex-E Spartan-3 2003 XC3Sxxxx- Basé sur le Virtex-II Spartan-3E Spartan-3A Spartan-3AN Données de configuration du FPGA conservées dans le composantLes FPGA de type SRAM font appel à une EEPROM ou Flash externe pour conserver les données de configuration Spartan-6 02 . XC6SLXxxx(T)- , 45nm, 9 couches de métal XA Spartan-6 02 . XA6SLXxxx(T)- , 45nm, 9 couches de métal Automotive-grade FPGAs Spartan-6Q 08 . XQ6SLXxxx(T)- , 45nm, 9 couches de métal Defense-grade FPGAs
CPLD Xilinx propose les gammes XC9500, des circuits logiques programmables complexes, issus des circuits CoolRunner rachetée à Philips Semiconductors en 1999.
Outils de développement Xilinx commercialise toute une gamme d'outils de développement pour exploiter ses composants.
Jusqu'en 2012, le design matériel était assuré dans l'outil Xilinx ISE et il y avait un environnement de développement intégré, Xilinx EDK, ciblant les processeurs soft cores (microblaze) et hard cores (PowerPC ou ARM) intégrés au FPGA. Intégrant lui-même deux sous ensembles, XPS pour l'intégration d'IP et SDK pour le développement de programme embarqué en langage C/C++ pour la cible ainsi créée.
Depuis 2012, les composants contenant de plus en plus de cellules logiques, Xilinx propose un nouvel outil de développement matériel: Vivado, ne prenant en charge que les composants depuis la série 7 gravée en 28nm (2010). Depuis, les outils Xilinx ciblent de plus en plus les ingénieurs software en ajoutant de plus en plus de solutions de développement adaptées.
En 2020 voici l'offre logicielle:
Vivado Design Suite: environnement intégré pour le développement, la simulation et la compilation du code HDL pré et post synthèse. Il prend en charge le développement de plateformes nécessaire aux développement logiciel. Vivado intègre un environnement de développement graphique: IP Integrator. Vitis: Environnement de développement unifié pour Xilinx Zynq, MPSoC, RFSoC, et ACAP. Cet outil permet de développer les parties logicielles et matérielles en utilisant des langages adaptés aux ingénieurs logiciels: C, C++, Python. Quelle que soit la cible, composant embarqué ou carte accélératrice à base de composant Xilinx intégrée dans un PC hôte, Vitis permet le développement et le déploiement d'applications utilisant toutes les capacités des composants Xilinx. Vitis dispose de toute une série de librairies couvrant un large choix de domaines : Intelligence artificielle, traitement d'images, finance, sécurité, maths…
Technologies
Xilinx est l'inventeur du FPGA, du SoC programmable (système sur une puce entièrement programmable : logique et entrées/sorties) et maintenant de l'ACAP.
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes Circuit logique programmable FPGA OpenGraphics Altera, autre producteur de FPGA
Liens externes Le projet Open Graphics vend sa première carte Site internet de Xilinx Open Source TCP/IP stack avec pour exemple un Webserver sur une Xilinx Spartan3E Tutoriel vidéo sur l'utilisation de Xilinx ISE
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