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赛灵思仍能在20nm节点维持领先一代的承诺吗?

Jakechen| 赛灵思,20nm,FPGA| 2012-11-14
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【导读】Altera在今年9月6日率先公开了20nm FPGA技术,挑战赛灵思对行业做出的在每一工艺节点领先同行一代的承诺。赛灵思仍能在最新的20nm节点维持这一承诺吗?赛灵思全球高级副总裁兼亚太区执行总裁汤立人今天为您揭晓答案。

Altera率先公开的20nm FPGA技术主要包括以下几项:40Gbps收发器技术,下一代精度可调DSP模块架构和异质混合3D IC技术。其中最引人注目的是前后两项。

我们知道,Altera 28nm FPGA的28Gbps收发器的眼图明显不如赛灵思,而且赛灵思28nm FPGA上集成的28Gbps收发器数量远大于Altera,这说明赛灵思在28nm节点的28Gbps串行收发器技术上领先Altera。那么,赛灵思仍能在20nm节点维持这一优势吗?

今天,All Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx)也正是对外宣布其20nm产品系列发展战略,包括下一代8系列All Programmable FPGA以及第二代3D IC和SoC。
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赛灵思全球高级副总裁兼亚太区执行总裁汤立人表示:“赛灵思20nm FPGA将集成56Gbps串行收发器,支持未来的XCVR协议。而且一个FPGA芯片上最多将集成100个33Gbps串行收发器。”从这一声明来说,赛灵思仍将保持领先一代的优势。”

赛灵思全球高级副总裁兼亚太区执行总裁汤立人
图1:赛灵思全球高级副总裁兼亚太区执行总裁汤立人

在3D IC方面,到20nm节点,赛灵思将推出第二代3D IC,第一代3D技术已经有产品出来。而Altera还只是第一代技术,产品还未出来,技术成不成熟现在还不好说。

汤总说:“赛灵思第二代3D IC将支持异构和同构,未来你能想象得到的硬核都可集成进去,包括DSP、VPU和GPU。此外,裸片之间的互联带宽将比第一代28nm 3D FPGA增加5倍多,逻辑是第一代的1.5倍,BOM降低1.5倍。”

赛灵思第二代20nm FPGA与第一代28nm FPGA的不同之处
图2:赛灵思第二代20nm FPGA与第一代28nm FPGA不同之处

赛灵思20nm产品系列建立在业经验证的28nm技术突破之上,在系统性能、功耗和可编程系统集成方面领先竞争企业整整一代。通过与赛灵思专为未来十年All Programmable FPGA器件开发的Vivado设计套件针对最高生产力和结果质量的协同优化,20nm产品系列将能够满足广泛的下一代各种系统的要求,为行业提供比以往任何时候都更具吸引力的ASIC和ASSP可编程替代方案。

汤总表示:“对FPGA设计工程师而言,一个更大的好消息是,利用我们收购的AutoESL技术和Vivado设计工具,他们可直接用C语言开发算法,并直接在FPGA中实现。”

赛灵思20nm All Programmable产品系列经过精心优化,致力于满足下一代系统的需求,或者更智能、集成度更高的、对带宽要求永无止境的系统的各种要求。有关应用包括:1)智能Nx100G - 400G有线网络;2)采用智能自适应天线、认知无线电技术、基带和回程设备的LTE高级无线基站;3)高吞吐量低功耗数据中心存储、智能网络和高度集成的低时延应用加速;4)图像/视频处理以及面向新一代显示、专业摄像机、工厂自动化、高级汽车驾驶员辅助和监视系统的嵌入式视觉;以及5)面向几乎所有可以想象到的应用的尖端连接技术。

赛灵思全球总裁兼首席执行长官Moshe Gavrielov表示:“20nm产品阵容将满足呈指数级增长的可编程势在必行的市场需求。推动这种强大需求的不仅仅是设计成本的大幅缩减, 而且还有每个系统对于更智能型功能的永无止境的需求,其中包括需要最大化适应能力、复用性和系统整合度等。”

在20nm系列开发上,赛灵思在多个方面得益于领先竞争企业多年的先发优势;与几百家实际客户共同調整优化的真正的SoC和3D IC产品;开发新的生态系统、供应链和提升质量和可靠度的各种工艺流程技术;并将这些器件与其下一代Vivado设计工具“协同优化”;重新定义高性能收发器在系统中的设计优化方法等。 这些优势让赛灵思能够将20nm工艺的附加价值更有效地引入到28nm工艺所开创的并经验证的每项技术中,使赛灵思及其客户皆可继续稳居领先一代的地位。

赛灵思公司可编程平台部高级副总裁Victor Peng指出:“赛灵思在其强大的28nm技术和市场领先基础上,打造出了20nm上的另一个突破性产品系列,领先于传统竞争对手整整一代,而且提供了可超越ASIC和ASSP的关键性优势。”


 
汤总也强调指出:“我们的对手到20nm节点才开始做3D IC,而我们在28nm节点就开始转向3D IC、SoC和FPGA发展战略。从这一方面讲,我们也比对手领先了一代。”

赛灵思在28nm节点就着手打造的三叉戟发展战略
图3:赛灵思在28nm节点就着手打造的三叉戟发展战略

要了解20nm所带给赛灵思产品和客户应用的真正价值,首先必须了解赛灵思在28nm节点技术创新上所实现的超越节点的价值。

“对赛灵思来说,进入20nm,并不是传统的FPGA简单地迁移到下一个节点,它已经在28nm时代推出了众多的FPGA创新,率先推出了全球行业第一个商用的All Programmable 3D IC和SoC。”赛灵思战略及市场营销副总裁Steve Glaser说,“所有这些已经开始发售的All Programmable 器件,采用了所有形式的可编程技术,远远超出硬件可编程的范畴,实现了软件可编程,超出了数字进入了模拟混合信号(AMS),超出了单芯片发展到了多芯片的3D IC。这种新一代器件所带来的价值现在已经被数百家的客户所证明。”

Xilinx在28nm节点领先对手一代
图4:Xilinx在28nm节点领先对手一代

赛灵思20nm 8系列三方面有重大改进

赛灵思20nm 8系列All Programmable FPGA相对于当代产品而言把性能又提高了2倍,功耗又降低了一半,集成度提高了1.5-2倍。这些器件可用于Nx10G/40G有线网络、LTE A无线网络的无线L1基带协处理,以及下一代系统加速与连接功能等高增长应用。新一代All Programmable FPGA在如下方面进行了重大提升:

* 架构的提升可将资源利用率提高到90%以上,而针对布线能力进行精  心优化的算法则可将设计收敛加快4倍。
* 针对系统优化的高速收发器具有无与伦比的第二代自适应均衡、低抖  动特性,而且功耗最低。
* 存储带宽提高两倍,而且大幅提升了数字信号处理和内置存储器的性  能。

赛灵思第二代3D IC三方面有重大改进

赛灵思第二代3D IC将提供同构和异构两种配置,可用于Nx100G/400G智能网络、机架顶部数据中心交换器和集成度最高的ASIC原型设计等高增长应用。第二代All Programmable 3D IC在如下方面进行了重大提升:

* 二级3D互联,提供业界标准接口,芯片间带宽提高5倍。
* 逻辑容量扩大1.5-2倍,收发器带宽提高4倍,广泛集成的内存与  Interlaken连接功能、流量管理和数据包处理IP完美结合在一起。
* 协同优化设计工具,并通过增强型高度可扩展的算法、芯片内与芯片  间路由功能以及自动设计收敛将集成度提高两倍。

赛灵思第二代SoC四方面有重大改进

赛灵思20nm All Programmable SoC将异构处理内核和FPGA架构完美集成在一起,可加速关键处理功能。该器件可用于汽车、工业、科学、医疗等应用的异构无线网络射频、基带加速与回程、数据中心安全设备和嵌入式视觉等高增长应用。第二代All Programmable SoC在如下方面进行了重大提升:

* 增加处理系统和FPGA架构间的带宽,以加速关键处理功能。
* 提供新一代I/O、收发器和DDR内存接口功能。
* 提供新一代模块级功耗优化,以及先进的SoC级电源管理。
* 在近期ARM TechCon 2012大会上宣布的重大提升的基础上进一步增强  下一代的安全性。

Vivado针对20nm产品进一步协同优化

与赛灵思突破性7系列28nm产品系列一同推出的Vivado设计套件,现针对20nm产品系列进行了进一步协同优化,这样设计人员能够:

* 将LUT利用率提升20%,性能提升3个速度等级,功耗降低35%。
* 通过更快的分层规划、分析布局布线引擎以及快速增量式工程变更通知单(ECO)支持,将设计生产力提升4倍。
* 配合C设计流程使用时,验证运行时间缩短至原来的1/100以下,而且利用Vivado的IP集成器和封装器实现IP重用可将集成速度加快4至5倍。

随着产品系列的不断推出,赛灵思还将发布不同系列产品的更多信息。赛灵思正同战略客户在20nm FPGA方面开展通力协作,并让客户有限度地参与产品定义与技术相关文件。


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