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陶瓷Quad Flatpack中的Quad- sharc DSP的处置办法

香港天翔電子有限公司 / 09-27 10:10

AD14060 Quad-SHARC是高性能DSP多处理器模块系列中的首款产品,它将4台ADSP-21060微型计算机集成在一个架构和封装中,旨在优化它们作为计算团队的性能。


AD14060 Quad-SHARC将480 MFLOPS压缩到60%以上的空间

它的提供是为了满足复杂系统不断增长的计算需求,从医学图像处理到多传感器导弹导引头,在不使用过多空间的情况下执行复杂任务。但是处理快速时钟速率和大量输入/输出需要强调传统IC封装和PCB互连的能力。用于AD14060的先进封装在单个封装内提供必要的复杂芯片到芯片互连;优化性能嵌入地平面,低电感引线,和控制阻抗走线;简化后端组装和测试;降低电路板、连接器和外壳成本;最重要的是,它可以节省系统级的成本。

利用ADSP-2106x DSP的内置多处理功能,Quad-SHARC将480 MFLOPS的峰值处理(持续320 MFLOPS)放在比传统封装少60%的空间中。通过嵌入地平面和使用专有的封装设计和组装工艺来最小化引线电感,电气性能特性(例如,地反弹)得到改善。热性能优异,qJC仅为0.36°C/W,设计人员可以选择上腔或下腔安装。最后,装配成品率提高的方法是,在运输零件时,引线框架完好无损,以确保引线共平面在运输/处理过程中不受干扰;顺便提一下,AD14060设计的引脚间距(0.025英寸)比分立器件更宽。

AD14060的通用架构为系统设计人员提供了将模块与外部存储器(SRAM、EPROM)和外围设备(如主机处理器、标准总线接口、自定义接口和附加sharc)连接的灵活性。为了处理传感器数据I/O或与其他sharc集群通信,十二个40-MByte/s的I/O端口可用。下表列出了AD14060的一些重要规格:

表演峰值480 MFLOPS,持续320 MFLOPS
内存16mbit共享SRAM
可寻址的片外存储器4 gigawords
DMA带宽480兆字节/秒
并行外部总线
32位地址,48位数据
串行端口5个(4个独立,1个公共)
连接端口12 40mbyte /s
中断12
上升暖气流0.36°C / W
包(密封)
308铅陶瓷四平板封装
体型2.05"(52毫米)
高度0.160”
导致球场0.025" (0.635 mm)
重量29克
温度范围选项-40 ~ +100℃,-55 ~ +125℃
供电电压选择3.3 v, 5 v

应用程序的好处:对于图像处理、雷达监视、工业仪表、蜂窝基站或导弹导引头等应用,在最小尺寸下实现最大处理能力通常是一个关键要求。许多这样的系统是基于标准板的形式因素,如VME总线。具有多个甚至数百个dsp的系统通常需要多个板和机箱,需要盒对盒接口和布线,这增加了费用、复杂性和性能下降。设计人员可以通过在每块电路板上包含更多的dsp(具有优化的物理和电气安装),并在可能的情况下将系统包含在单个盒子中来减少这些担忧。由于采用了单一背板总线,并且省去了布线,因此大大提高了系统成本、性能和上市时间。

在董事会层面也可以看到性能的提高。例如,高速数字系统可能遭受地面反弹问题,因为大量的信号同时切换,并瞬间改变芯片和电路板之间的地面参考电平。MCM通过在多层封装中嵌入接地面,并从硅中提供非常低的电感路径,减少了对地面反弹的担忧。内部多dsp互连也采用可控长度和间隔路由,并使用可控阻抗互连。在优化了这部分设计后,设计师可以自由地处理许多其他系统问题。

另一个常见的系统设计需求(通常在军事设计中)是用改进的处理器改造现有的设计。处理器的改进是由传感器接口需求的增加、更复杂的算法和附加功能驱动的。以导弹拦截为例,它曾经足够接近来袭目标,并有希望通过在附近爆炸来摧毁它;如今,直接命中是目标。另一个例子是用多个传感器取代单一传感器(红外、雷达、可见光等),以实现全天候、全威胁能力。在大多数情况下,现有的导弹必须用新的电子设备进行升级;同样大小的电路板(如直径100毫米的圆)可能需要10-100倍的处理能力。像AD14060这样的模块可以帮助满足这些应用所面临的性能密度增加的问题。



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