规划嵌入体系的首要应战来自于需求一起优化许多规划要素。这些需求优化的规划要素包含单位本钱、NRE(不行收回工程)本钱、功率、尺度、功用、灵敏性、原型制作时刻、产品上市时刻、产品在商场生计时刻、可维护性、可重装备才能、工程资源、开发和规划周期、东西、硬件/软件区分，以及其他许多要素。
Virtex-II ProTM渠道FPGA产品根据高功用的Virtex-IITM结构，为嵌入式体系规划供给了一个极灵敏的处理方案。使用Virtex-II ProTM器材，嵌入式体系规划人员能够在单片器材内集成规划广泛的硬和软IP中心，其间的硬件和固件具有可晋级才能，然后可延伸产品的在商场生计时刻。 Virtex-II 结构的可编程才能降低了体系开发时刻并使单个渠道FPGA处理方案可适用于多种使用。Virtex-II ProTM FPGA使体系规划人员可在整个开发周期中对体系进行优化，一起还为硬件和软件规划使命折衷供给了无与伦比的协同规划灵敏性。硬件/软件体系区分答应规划 人员能够操控以功率最高的办法完结所需求的功用。
Virtex-II ProTM渠道FPGA产品供给了一个能够满意多种使用的处理、DSP和衔接功用要求的渠道，这些使用包含光学网络体系、千兆位路由器、无线蜂巢式基站、 调制解调器阵列、专业视频播送体系、测验和丈量设备、生物医疗体系、工业操控器，以及其他许多使用。下面咱们要点列出了Virtex-II ProTM渠道FPGA的首要特性和功用。
Rocket I/OTM 收发器
Virtex-II ProTM 器材供给了高达16个千兆位并串和串并收发器，能够支撑不同的高速串行规范，如Gigabit Ethernet、 Fiber Channel、 Infiniband、 Serial ATA、 RapidIO、 3GIO、 Aurora、 和XAUI。其通道绑定功用能够结合多个通道供给高于3.125Gb/s的数据传输速率。Rocket I/OTM收发器支撑物理媒体附加子层(串行化器、并串转换器、时钟和数据康复、发送/接纳缓冲器)和物理编码子层(8B/10B编码器/解码器和弹性缓 冲器)。
PowerPCTM 405 处理器
Virtex-II ProTM 器材可供给多达4个高功用、低功耗、高速IBM PowerPCTM 405微处理器中心。在器材中集成PowerPC中心是使用IP-Immersion架构完结的。IP-Immersion架构答应硬中心涣散散布到渠道 FPGA结构中的恣意方位，一起还可坚持与周围逻辑阵列间的无与伦比的衔接才能。使用处理器部分总线(PLB)和选用CoreConnect互连总线片上 总线架构的外设总线，处理器能够操控和办理多种外设资源。运行在300+MHz时钟下，能够供给420+ Dhrystone MIPS功用的PowerPCTM 405微处理器中心供给了许多下一代嵌入式体系所需求的处理才能。
18位×18位乘法器
Virtex-II ProTM 器材供给多达216个嵌入式18位×18位二进制补码乘法器。这些嵌入式乘法器为完结18位× 18位带符号乘法供给了一个快速高效的办法。一个乘法器模块与一个SelectRAM存储器块相关联。乘法器模块针对使用块SelectRAM一个端口的数据进行了优化。使用这些乘法器，读取/相乘/累加操作和DSP滤波器结构变得反常快速和高功率。SelectRAM存储器和乘法器资源都衔接到四个交流矩阵以完结与通用布线资源的衔接。
大局时钟
高频率规划需求低畸变的高档时钟分配。在大都大密度规划中一般需求许多大局时钟。一切的Virtex-II ProTM器材都包含16个大局时钟缓冲器，支撑16个大局时钟区域。这些时钟域支撑进行更高水平的逻辑集成，并免除了进行杂乱的时钟树剖析的需求。16 个时钟缓冲器仍是“无毛刺”同步2:1复用器。这些复用器能够在恣意时刻在两个异步(或同步)时钟间进行切换。
数字时钟办理器(DCM)
Virtex-II ProTM器材供给多达8个数字时钟办理器(DCM)。每一个DCM都支撑零推迟时钟缓冲、准确相位移动和频率组成操控。
DCM还支撑对其输出时钟进行90°、180°和270°的相移。反常灵敏的频率组成可供给输入时钟频率分数倍数或整数倍数的时钟输出频率。
片上存储器(OCM)操控器
OCM操控器在FPGA中的块RAM和嵌入式PowerPCTM405处理器中心履行单元间供给一个专用的接口。PowerPCTM中心上的OCM信号旨在供给对固定巨细的指令和数据存储器空间的超快速拜访。
OCM接口具有与缓存相同的拜访时刻。由于缓存为来自其它存储器资源的缓冲代码而保存，因而OCM减小了缓存的更新频率。双口块RAM可做为OCM在处理器中心和FPGA结构间完结一个高功率的同享式高速缓存存储器接口。
Block SelectRAM (BRAM) 资源
除了散布式 Select RAM存储器(可级联16位×1位)以外，Virtex-II ProTM器材还包含了许多18kbit的块状SelectRAM(BRAM)。BRAM存储器是真实双口(True Dual-Port)RAM，在器材内供给了许多快速涣散的存储器块。BRAM存储器的总量跟着Virtex-II Pro器材的规划而增加(高达3.8Mbit)。18Kb每块的BRAM块是可级联的，然后可支撑更深和更宽的存储器规划，一起经过专门的布线资源使得时 序价值极小。
单端 SelectI/O 资源
对更杂乱体系的需求、时钟速率的进步和对 更小芯片到芯片间推迟的要求推动了更高功用I/O的开展。Virtex-II ProTM FPGA系列包含了高度可装备的高功用的可支撑规划广泛的I/O规范的单端SelecTI/O模块。Virtex-II ProTM SelecTI/O模块支撑下列单端I/O规范：
GTL+、HSTL (I, II, III, 和 IV)、 SSTL3 (I, 和 II)、 SSTL2 (I 和 II) 、 LVTTL、 LVCMOS(15, 18, 25, 和 33)、PCI33_3、 PCI66_3、 PCIX 和 GTL。
数字操控阻抗匹配(DCI)
DCI为发射器和接纳器供给了片上端接。这样 就不再需求电路板上许多的外部端接电阻，降低了电路板的布线困难和器材数量，一起由于消除了端头反射(发生在端接电阻离传输线的端点太远时)，还改进了信 号完整性。使用DCI，端接电阻离输出驱动器或输入缓冲器尽可能近。因而，彻底避免了端头反射。DCI动态地调整I/O阻抗，使其等于外部参阅电阻。
软智力产权(IP)中心
软IP中心为规划增加了功用和灵敏性。由于其灵敏 性特色，还可使用软IP中心对产品进行较小的晋级或对在规划的生命周期中段进行晋级，然后延伸产品生命周期。许多软中心都可用于Virtex-II ProTM器材。由于具有多达450万FPGA门，规划人员可在一块Virtex-II ProTM FPGA器材中集成多种不同的中心。
Gigabit Ethernet MAC、10/100 Ethernet MAC、多种不同的存储器操控器、ATM Utopia Level 2、总线裁定器、 I2C、 UART、和SPI等便是Xilinx为Virtex-II ProTM 规划供给的IP中心的一些比如。Xilinx公司的System Generator 东西可使用CoreConnect互连总结架构主动集成PowerPCTM和挑选并定制的软外设。
更大的集成度和更小的尺度
大大都印刷电路板都布满了许多不同的器材，如存储器、逻辑器材、微处理器、端接匹配电阻，以及多种其他元器材。Virtex-II ProTM FPGA集成有嵌入式微处理器中心多通道Rocket I/OTM收发器，再配合丰厚的软IP中心，然后在单个芯片中即集成了上面说到的多种器材。因而，这大大进步了灵敏性、功用，并降低了资料清单本钱。
可归纳的软IP中心能够为规划带来多种功用，并进步规划的灵敏性。软IP处理了许多上市时刻问题，还简化了规划验证。图1暗示出了一个典型千兆位以太网 路由器的框图。其间Memery Controller、FPGA、PLD以及Port Controller MAC模块能够使用Xilinx或其联盟IP合作伙伴所供给的软IP中心替代的数字器材。
Virtex-II ProTM的可编程特性使嵌入式体系规划人员可在整个开发周期中对体系进行优化，并为硬件和软件规划折衷供给了无与伦比的协同规划灵敏性。软件 /硬件区分可供给功率最高的处理方案。以软件办法完结硬件使命本钱较低但速度慢。用硬件来完结软件使命速度快但本钱高且功率也不高。Virtex-II平 台FPGA器材能够在软件和硬件施行间完结有用的平衡，一起还可供给根据规划规范和要求的最佳处理方案。
当今的许多通讯规范和协议还不老练， 并仍处于继续的演化进行中。在许多情况下ASIC和ASSP处理方案并不适用，由于它们不能跟着规范的演化而改动。FPGA是这种情况下的抱负挑选，由于 他们有可装备的结构，能够容易地完结、重新装备和晋级(乃至可经过因特网)新的规范和协议。通讯体系(或任何具有多种协议的体系)中存储的不同协议也要求 内置协议改换功用。Virtex-II ProTM FPGA能够非常好地完结此类重要使命。
更少的电路板器材也意味着需求更小的电路板空间，因而,体系本钱中又可节省每层每平方英寸达0.22美元的本钱。关于一块26层的电路板，这意味着每平方英寸均匀5.88美元的本钱。图2暗示出图1中可完结本钱/器材节省的当地。
总结
Virtex-II ProTM FPGA可在高功用FPGA结构中完结软IP中心，具有嵌入式硬微处理器中心、嵌入式Rocket I/O收发器、丰厚的硬件和软件功用，并有优化的嵌入式规划东西链支撑。这些都使得Virtex-II ProTM FPGA能够最有用的办法处理与嵌入式体系规划相关的简直一切应战。Virtex-II ProTM FPGA可满意产品上市时刻、在商场生计时刻、功用、本钱、体系区分、灵敏性、可重装备才能、工程资源和更短的规划周期等一切方面的要求。
