【导读】由Altera前总裁加盟担纲CEO的Achronix半导体公司最近宣布开始交付22nm Speedster22i 系列FPGA，这是英特尔最新22nm 3D晶体管工艺打造的第一颗商用器件，无论是功耗、成本和开发时间，都远超目前业内最领先的28nm FPGA。但它要迈向王座仍需克服两大挑战。
PLD（可编程逻辑）是目前业内一个非常大和有潜力的市场，根据市场研究公司Merrill Lynch和Semico的最新报告，2012年PLD市场规模达到了67亿美元。这一市场今年有望继续增长，因为市场需求的不确定性、产品升级换代周期的缩短、以及小批量军用和工业电子市场的崛起，导致市场越来越重视PLD器件的价值。
图1 2012年PLD市场规模达到67亿美元
FPGA市场份额一直主要由Xilinx和Altera两大供应商分食，但今天他们真正的竞争对手开始冒出水面，这就是美国硅谷不太知名的Achronix半导体公司。该公司不仅成功地聘请到Altera前负责产品策划的副总裁Robert Blake成为其CEO，而且成功地成为了英特尔业内创新和领先的22nm 3D晶体管工艺的第一家商业客户，并利用该工艺打造出业内性能最领先的手段22nm Speedster22i系列FPGA HD1000，目前已可向客户交付工程样片。
HD1000采用英特尔领先的22纳米3D Tri-Gate晶体管技术，不仅其功耗是主要竞争对手28nm同类器件的一半，而且是业内唯一内嵌10/40/100G以太网MAC、100Gbps Interlaken、PCI Express Gen1/2/3和2.133Gbps DDR3控制器硬核的FPGA器件。它还能帮助用户的高带宽解决方案降低一半成本。
图2 Achronix 22nm FPGA功耗优势图
Achronix亚太区总经理Eric Law表示：“上述外设接口硬核大幅帮助该器件降低了功耗，与目前业内最领先的28nm FPGA相比，这部分功耗可降低8倍。这可以说是我们这款器件的最大特色。目前已经有100多个不同项目在试用我们的这款解决方案，覆盖通信、军工和高性能计算等领域，HD1000今年的销售潜力在1亿美元左右。”
图3 Achronix亚太区GM Eric Law
Speedster22i HD1000是Speedster22i系列的首个成员。它包含了超过100万个查找表（LUT），包括70万个用户可编程查找表和30万个IP硬核的等效查找表。该器件还集成了86Mb的RAM、960个可编程IO，以及64个12.75Gbps的高速收发器。
“Speedster22i FPGA主要针对高性能有线通信、测试和高性能计算（HPC）等各种高带宽和低延迟的应用，”Achronix总裁兼首席执行官Robert Blake说，“Speedster22i FPGA中的嵌入式硬核IP不仅简化了高带宽应用的设计，而且显著降低了解决方案的功耗和成本。我相信这款产品可以帮助我们领先我们的竞争对手一段时间。我们还在开发14nm工艺产品，以确保在竞争对手20nm FPGA出来后，我们仍能继续保持领先优势。”
Speedster 22i FPGA三大领先优势
Speedster22i器件使用英特尔已经量产的22纳米工艺打造。英特尔22纳米Tri-Gate晶体管比传统的平面晶体管性能更高，功耗更低。Speedster22i FPGA充分利用了英特尔先进的22纳米工艺，加上内嵌的主要针对通信应用的硬核IP，使这些FPGA能够针对高带宽应用提供最高性能、最低功耗和最低成本的解决方案。
图4 Achronix 22nm FPGA的三大优势
HD1000内含多个英特尔经验证的IP。这些IP显著地提升了产品性能并降低了设计风险。此外，借助英特尔垂直化的集成晶圆代工服务（包括晶圆加工、器件封装、测试和量产器件质量保障），Achronix能够专注于针对高带宽应用设计的FPGA解决方案的设计。
“我们很高兴Achronix能够成为我们的首家英特尔晶圆代工客户。” Intel副总裁兼可定制晶圆代工技术与制造事业部总经理Sunit Rikhi说道,“首批Speedster 22i FPGA的发货成为我们与Achronix多年战略伙伴关系的一个重要里程碑。”
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Achronix 22nm FPGA
HD 1000开发工具包授权数超过500
Speedster22i HD1000开发工具包包含一块PCI-E规格的HD1000开发板、ACE开发软件、编程盒和电源。该工具包支持100G以太网、Interlaken、PCI Express、DDR3和SerDes的开发和原型验证。客户可以通过PCI-E接到PC机中或单独使用该开发板。Achronix还提供许多可展示各种硬件接口协议的参考设计。
Eric Law说：“我们的ACE开发软件是一个Eclipse Foundation开源平台，可靠性非常高，而且易于使用，时序收敛时间非常短，广受客户好评，目前安装授权数已经超过500，只是还需Synopsys综合工具做前期逻辑综合。”
Speedster22i系列FPGA供货路线图
即日起即可提供Speedster22i HD1000的工程样片。用户也可购买HD1000开发板，开发板包含ACE开发软件的价格为13000美元。下一款Speedster22i器件HD680P将于2013年第二季度量产，带40个12.75Gbps SerDes，ACE现在也支持该器件的开发。最大的器件HD1500带28Gbps高速收发器，将于2013年底问世。2014年Q1将推出低容量的HD210，它也带20个12.75Gbps SerDes。
Robert Blake强调指出：“我们的28Gbps SerDes的性能非常优秀，在Clock Pattern测试模式下，抖动只有5ps，在PRBS Pattern测试模式下，抖动也只有10ps。”
图5Achronix 22nm FPGA 28.5Gbps SerDes眼图抖 动只有10ps
图6 Achronix 22nm FPGA开发时间只需6个月
不过，虽然这款器件性能在业内无人能敌，但客户是有使用惯性的，平台的转换对任何公司来说都是一个大投资。因此这款器件未来在中国市场能否成功，还要看这家公司能否快速建立起一个很强的生态系统，以及能否快速把Archronix公司品牌形象做起来。
