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arXiv 2510.26985cs.AReess.SP
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FPGA与ASIC设计中的实用时序收敛:方法、挑战与案例研究

Practical Timing Closure in FPGA and ASIC Designs: Methods, Challenges, and Case Studies

École de technologie supérieure (ÉTS)(高等电力技术学院);Evolution Optiks Limited(进化光学有限公司)

Mostafa Darvishi

AI总结:

本文分析了FPGA与ASIC的时序收敛挑战与方法,通过Xilinx FPGA与7nm ASIC的案例对比,展示了ASIC在时序上更优但FPGA仍具竞争力,验证了FPGA适用于高性能设计。

摘要:

本文深入分析了现场可编程门阵列(FPGAs)和专用集成电路(ASICs)中的时序收敛挑战与约束。我们考察了影响这两种技术时序行为的核心时序原理、架构差异和设计方法。一项比较Xilinx Kintex UltraScale+ FPGA(XCKU040)与7nm ASIC的案例研究突出了实际的时序分析和性能权衡。实验结果表明,ASIC实现了45ps建立时间和35ps保持时间的卓越时序,而现代FPGA以180ps建立时间和120ps保持时间保持竞争力,验证了其适用于高性能设计。

英文摘要:

This paper presents an in-depth analysis of timing closure challenges and constraints in Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) and Application Specific Integrated Circuits (ASICs). We examine core timing principles, architectural distinctions, and design methodologies influencing timing behavior in both technologies. A case study comparing the Xilinx Kintex UltraScale+ FPGA (XCKU040) with a 7nm ASIC highlights practical timing analysis and performance trade-offs. Experimental results show ASICs achieve superior timing of 45ps setup and 35ps hold, while modern FPGAs remain competitive with 180ps setup and 120ps hold times, validating their suitability for high-performance designs.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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