NI FlexRIO 使用Kintex UltraScale FPGA和夾層I/O模組，滿足客戶定制前端開發

FlexRIO是美國國家儀器（NI）應用賽靈思FPGA為PXI平臺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。 借助FlexRIO, 工程師可以在FPGA硬體中添加定制的信號處理演算法， 並通過可互換的適配器模組在LabVIEW FPGA程式設計環境下與I/O口交互來創建滿足應用要求 （包括取樣速率、頻寬、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訂硬體。

FlexRIO系列產品的採用了PCIe Gen 3 x8連接， 在不需要通過主機晶片傳輸資料的情況下， 模組間能夠以幾GB/s的速率進行資料傳輸。 多達16條資料流程可被同時支持， 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類比信號數位轉換器和PXI數位訊號處理器， 能夠提供比先前基於Kintex-7系列FPGA的模組更多的可程式設計資源。 Kintex UltraScale系列器件採用20nm工藝， 能夠提供最佳的性能功耗比。 整個可程式設計系統有多達150萬個邏輯單元， 採用第二代3D IC設計， 多晶片集成面向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的模組化NI PXI FlexRIO 模組

升級後的FlexRIO能夠以更高的速度傳輸資料， 由於數位轉換器由原來並行LVDS轉換器介面轉向更新的高速串列協定（如JESD204B， 一種基於高速SERDES的ADC/DAC資料傳輸介面， 為了滿足超大的資料吞吐率）， 而之前的FlexRIO架構非常適合傳統的單端或者LVDS資料介面。 PXI模組架構也被重新設計為介面相容的夾層（Mezzanine） I / O模組和三塊後端的FPGA背板/ PCIe介面卡。 FPGA後端可以採用三個引腳相容的Kintex UltraScale系列FPGA晶片：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， 數位轉換器模組有高解析度、高速取樣速率和寬頻寬而不失動態範圍。 例如PXIe-5763可以提供500MS/s的取樣速率， 16比特的解析度和每通道將近400MHz的頻寬。 輔助處理器模組可以為FlexRIO提供額外的DSP性能， 配合其他的PXI儀器， 輔助處理器模組可以提供更多的FPGA資源來即時運行複雜演算法。

FlexRIO產品的一個主要特點是有方便的程式設計環境， 用戶可以使用友好的LabVIEW FPGA軟體模組來自訂FPGA設計。 除此之外， 也可以使用對於FPGA開發者熟悉的Xilinx Vivado工具的專案匯出功能為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。