CME-C1是京微雅格新近推出的高性能大容量“云”系列首顆產(chǎn)品,，邏輯容量折合2000萬門級,。CME-C1采用TSMC 40nm先進(jìn)工藝,，采用全新的6輸入查找表架構(gòu),，獨(dú)創(chuàng)36x18的DSP單元，內(nèi)嵌大容量每塊18K位ram,，高速串行接口可達(dá)6.5Gbps,，通用差分I/O可達(dá)1.3Gbps,，同時還內(nèi)置硬核PCIe支持5G速率Gen2,、DDR3/2控制器以及PHY讀寫速率可達(dá)1333Mbps,，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先水平。

CME-C1緊跟當(dāng)前市場的需要,，定位于無線通信,、有線網(wǎng)、電力保護(hù),、工業(yè)控制（機(jī)器人）,、圖像處理（安防，無線圖傳）,、金融安全,、數(shù)據(jù)保護(hù),、云計(jì)算以及國防軍工等應(yīng)用領(lǐng)域,。本文就通過CME-C1在無線通信、有線網(wǎng),、安防監(jiān)控,、工業(yè)控制、國防軍工以及金融安全等領(lǐng)域的典型應(yīng)用做了分析,。

無線通信

無線通信領(lǐng)域宏基站,、微基站以及軟件無線電等應(yīng)用，都需要使用到FPGA實(shí)現(xiàn)頻率合成,、濾波,、數(shù)字上下變頻、編解碼,、以及通信協(xié)議等功能,。CME-C1獨(dú)有的 DSP架構(gòu)，每個單元支持36*18的乘法運(yùn)算,，帶有預(yù)加法器與后加法器,，能做56位的加法運(yùn)算,，十分適合濾波器以及FFT運(yùn)算。此外,，CME-C1還有硬核SERDES,，能支持各種高速通信協(xié)議如CPRI，RapidI/O,，PCIe,，Gigabit Ethernet，OC48等,。 

              圖一：CME-C1在無線通信領(lǐng)域的典型應(yīng)用分析

有線網(wǎng)

企業(yè)級以及骨干級路由器,、交換機(jī)，需要使用高性能FPGA對報文做處理,，調(diào)度,、切分、緩存等功能,，這就需要能支持更多輸入級的組合邏輯以及快速訪問內(nèi)部ram的FPGA,。CME-C1支持高達(dá)600Mhz頻率訪問內(nèi)部ram，先進(jìn)的6輸入查找表架構(gòu)有效的減少了組合邏輯級數(shù)以達(dá)到更高速率的邏輯需求,，同時內(nèi)置的硬核PCIe支持×4的Gen2標(biāo)準(zhǔn),，可以方便的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)。

在光傳輸領(lǐng)域,，通常要對多路寬帶信號進(jìn)行實(shí)時采集,、處理和傳輸。FPGA具有時鐘頻率高,、速度快,、采集實(shí)時性高、控制靈活等特點(diǎn),，與A/D轉(zhuǎn)換器等外圍電路結(jié)合,，更適于高速數(shù)字信號處理。在發(fā)送端,，先將外部輸入的模擬信號進(jìn)行預(yù)處理,，再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號送入FPGA進(jìn)行處理。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸以及通信協(xié)議的要求,，F(xiàn)PGA將預(yù)處理后的A／D數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,、成幀。然后由FPGA內(nèi)部的IP核進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換,，最后由光收發(fā)模塊完成電光轉(zhuǎn)換后,，通過光纖發(fā)送出去。在接收端，光收發(fā)器模塊將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電信號,，完成高速串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,。然后，將轉(zhuǎn)換后的并行數(shù)據(jù)送入FPGA中,，F(xiàn)PGA完成信號的解幀,、解碼，并進(jìn)行后處理,，該過程是發(fā)送端的逆過程,。最后，經(jīng)DA轉(zhuǎn)換器將接收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成模擬信號,。

圖二：CME-C1在光傳輸領(lǐng)域的典型應(yīng)用分析

安防監(jiān)控（IP監(jiān)控/智能視頻）

智能視頻分析技術(shù)是視頻監(jiān)控中非常重要的技術(shù)之一,，它是在圖像及圖像描述之間建立關(guān)系，從而使計(jì)算機(jī)能夠通過數(shù)字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內(nèi)容,，達(dá)到自動分析和抽取視頻源中關(guān)鍵信息的目的,。特別來說，在國家安全,、公安和交通領(lǐng)域,，基于智能視頻分析技術(shù)的系統(tǒng)IVS（Intelligent Video System）對視頻中異常行為事件進(jìn)行實(shí)時提取和篩選，并及時發(fā)出預(yù)警,，改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中只能“監(jiān)”不能“控”的被動狀態(tài),，解決了事后取證難的問題，讓監(jiān)控變得更加主動,。相比于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng),，它有更加快速的反應(yīng)時間和更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索和分析功能，使得監(jiān)控能力得到極大的改善,。同樣由于視頻監(jiān)控中協(xié)議和接口種類繁多,，基于CME-C1的智能視頻系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)是一種高性價比的實(shí)現(xiàn)方案。

圖三：CME-C1在智能視頻系統(tǒng)產(chǎn)品中的應(yīng)用分析

工業(yè)控制

無人機(jī)的飛控系統(tǒng),、數(shù)控領(lǐng)域都需要實(shí)現(xiàn)多軸電機(jī)控制,。使用總線架構(gòu)的主從電機(jī)控制方案適宜實(shí)現(xiàn)多軸的實(shí)時控制,。主站快速查詢從站,，需要從站實(shí)時快速響應(yīng)，從而獲得高精度高穩(wěn)定的控制,。主站使用高性能CPU+C1架構(gòu),，C1可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時以太網(wǎng)功能以及連接各種外設(shè)接口；從站使用DSP/MCU+C1架構(gòu),，C1對接主站的總線如實(shí)時以太網(wǎng)等,，還可附加對接I/O卡等接收其它數(shù)據(jù)。

圖四：CME-C1在無人機(jī)飛控系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

國防軍工以及金融安全

國防軍工以及金融領(lǐng)域都需要自主可控的國產(chǎn)化芯片。這些領(lǐng)域不可避免的需要自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,，避免被國外產(chǎn)品把握住命門,。CME-C1的容量達(dá)2000萬門級別，已經(jīng)可以覆蓋大部分中低端的應(yīng)用需求,，已經(jīng)流片的C6容量更是C1的3倍以上,，足以滿足絕大多數(shù)的高速高容量的需要。

在雷達(dá),、電臺,、導(dǎo)彈、衛(wèi)星,、航天,、加固機(jī)、加密通信等軍用領(lǐng)域,，云系列都可以滿足需求替代國外的產(chǎn)品,。在金融安全領(lǐng)域，加密卡以及安全支付都可以使用國產(chǎn)化的產(chǎn)品來滿足自主可控的需要,。

圖五：CME-C在金融清分機(jī)中的應(yīng)用分析