NI FlexRIO 使用Kintex UltraScale FPGA和夾層I/O模塊，滿足客戶定製前端開發

FlexRIO是美國國家儀器（NI）應用賽靈思FPGA為PXI平台開發的最新產品系列，是工業中第一個將NI LabVIEW FPGA技術和高速儀器級I/O。藉助FlexRIO, 工程師可以在FPGA硬體中添加定製的信號處理演算法，並通過可互換的適配器模塊在LabVIEW FPGA編程環境下與I/O口交互來創建滿足應用要求 （包括採樣率、帶寬、解析度和通道數量等）的前端硬體，而不需要向以前一樣開發高成本的自定義硬體。

FlexRIO系列產品的採用了PCIe Gen 3 x8連接，在不需要通過主機晶元傳輸數據的情況下，模塊間能夠以幾GB/s的速率進行數據傳輸。多達16條數據流可被同時支持，簡化了複雜的多FPGA通信方案而不耗費主機CPU資源。NI通過使用高性能賽靈思 Kintex UltraScale系列 FPGA來設計FlexRIO產品中的高速PXI模擬信號數字轉換器和PXI數字信號處理器，能夠提供比先前基於Kintex-7系列FPGA的模塊更多的可編程資源。Kintex UltraScale系列器件採用20nm工藝，能夠提供最佳的性能功耗比。整個可編程系統有多達150萬個邏輯單元，採用第二代3D IC設計，多晶元集成面向DSP密集型應用。在系統性能、BOM成本削減、總功耗削減以及加速設計生產力等方面都有所提升。

基於賽靈思Kintex UltraScale FPGA的模塊化NI PXI FlexRIO 模塊

升級後的FlexRIO能夠以更高的速度傳輸數據，由於數字轉換器由原來並行LVDS轉換器介面轉向更新的高速串列協議（如JESD204B，一種基於高速SERDES的ADC/DAC數據傳輸介面，為了滿足超大的數據吞吐率），而之前的FlexRIO架構非常適合傳統的單端或者LVDS數據介面。PXI模塊架構也被重新設計為介面兼容的夾層（Mezzanine） I / O模塊和三塊後端的FPGA背板/ PCIe介面卡。FPGA後端可以採用三個引腳兼容的Kintex UltraScale系列FPGA晶元：KU035、KU040和KU060，三種器件分別有444K、530K以及726K個邏輯單元，使得NI可以在相同的PCB設計的板卡上提供三種不同的FPGA資源級別而無需更改任何元件。

由於使用了高性能的FPGA技術和AD採樣技術，數字轉換器模塊有高解析度、高速採樣率和寬頻寬而不失動態範圍。例如PXIe-5763可以提供500MS/s的採樣率，16比特的解析度和每通道將近400MHz的帶寬。協處理器模塊可以為FlexRIO提供額外的DSP性能，配合其他的PXI儀器，協處理器模塊可以提供更多的FPGA資源來實時運行複雜演算法。

FlexRIO產品的一個主要特點是有方便的編程環境，用戶可以使用友好的LabVIEW FPGA軟體模塊來自定義FPGA設計。除此之外，也可以使用對於FPGA開發者熟悉的Xilinx Vivado工具的項目導出功能為FlexRIO硬體開發，模擬和編譯，以獲得更高的性能或滿足獨特的應用要求。

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