FPGA竞争进入14nm时代： Altera推出10代FPGA产品

发布时间：2013-06-11 阅读量：1245 来源: 我爱方案网作者:

工艺节点上的进步，一直是FPGA厂商之间竞争的焦点，因为工艺上的优势意味着更高的性能、更低的功耗、更有竞争力的性价比。今天，Altera公司将这一竞争的战线推进到了14nm——采用Intel 14nm Tri-Gate工艺和增强体系结构的10代FPGA和SOC产品Stratix 10正式推出，其内核性能提升至当前高端FPGA的两倍，并可节省70%功耗。同时发布的还有采用TSMC 20nm工艺的Arria 10 FPGA和SoC，其在性能上超越了当前的高端FPGA，同时功耗比当前的中端器件低40%，Altera希望籍此器件重新定义中端器件的市场。

Altera产品营销资深总监Patrick Dorsey介绍说，Altera公司之前的FPGA器件编号，一直采用一位数的罗马数字，本次器件编号定义为“10”，变成了两位数，他们希望借此向市场传达出这样的信息——该器件确实具有革命性的创新。“我们的10代产品将促进可编程逻辑在新市场中的应用，进一步加速FPGA向传统ASSP和ASIC应用领域的拓展。10代器件进行了优化，支持客户开发可高度定制的解决方案，极大的提高了系统性能和系统集成度，同时降低了运营成本。” Patrick Dorsey说。

性能上的突破

Stratix 10 FPGA和SoC可以在单芯片上集成超过400万逻辑单元，支持最先进的高性能应用，包括网络、通信、广播以及计算机和存储市场等应用领域，同时降低了系统功耗。其采用Intel 14 nm Tri-Gate工艺和增强高性能体系结构，工作频率超过了1 吉赫兹，两倍于当前高端28-nm FPGA的内核性能。对于功耗预算非常严格的高性能系统，Stratix 10器件能在与前一代产品相当的性能水平上，帮助客户将功耗降低70%。该期间住要你管的性能包括：

• 单个芯片上集成超过四百万个逻辑单元

• 56-Gbps收发器

• 10-TeraFLOP单精度数字信号处理

• 第三代超高性能处理器系统

• 多芯片3D解决方案，可集成SRAM、DRAM和ASIC。

图1，Stratix10基于14nm先进工艺，主频提升到1GHz以上

Arria 10 FPGA以最低的中端器件功耗提供当前高端FPGA的性能和功能。利用针对TSMC 20 nm工艺进行了优化的增强体系结构，Arria 10 FPGA和SoC比前一代器件功耗降低了40%，而其特性和功能比目前的高端FPGA更丰富，性能提高了15%。其包括115万逻辑单元(LE)、集成硬核IP和具有1.5 GHz双核ARM Cortex-A9处理器。此外，Arria 10 FPGA和SoC含有28-Gbps收发器，带宽比当前一代产品高4倍，系统性能提高3倍，包括支持2666 Mbps DDR4以及15-GbpsHybrid Memory Cube。

图2，Altera的Arria 10提供了更有竞争力的性价比

支持应用扩展

Patrick Dorsey对10代FPGA市场前景十分乐观，他透露，与前一代的Arria FPGA产品相比， Arria 10客户承诺的设计金额要高5倍，目前在全球Arria 10拥有一千多名试客户，200多名来自亚洲包括中国。同时明显可以看到，出色的性能使得10代FPGA应用市场能够得到有效地扩展。

Patrick Dorsey举例，一个用户将Arria 10用于100G的固网通信——这是他们第一次使用FPGA进行设计——这个用户之所以决定采用Arria 10而放弃了ASIC，就是因为它既有出色的性能，还能够帮助他们获得更低的运营成本。而在另一个案例中，一个客户基于Arria 10开发一个企业级的数据中心，这个客户使用FPGA去做快速的搜索算法的处理，来快速访问数据，在这个案例中， Arria 10 的低功耗性能成为客户选择的关键。

优化开发流程

除了在硬件方面的优化，Altera公司和特别强调了10代器件由Altera的Quartus II开发软件和高级设计流程工具提供支持，这包括OpenCL软件开发套件(SDK)、SoC嵌入式设计套装(EDS)和DSP Builder。利用这一前沿的开发工具套装，设计团队提高了效能，同时也方便了设计团队在其下一代系统中采用10代FPGA和SoC。与前一代产品相比，采用Quartus II软件，10代FPGA和SoC的编译时间缩短8倍，仍然保持了业界最快的编译时间。编译时间的有效缩短，是因为采用了现代多核计算技术的前沿软件算法。

同时，Patrick Dorsey还特别提到了Altera新近收购的ENPIRION公司，“收购这家公司，我们可以帮助整个系统设计客户解决了一个非常困难的问题——如何针对FPGA和SoC进行电源供电的系统设计。” Patrick Dorsey说，“事实上，这一项电源技术完全支持第10代产品，我们的客户已经有相关的做FPGA和SoC的参考设计了。”很显然，帮助用户构建一个完整高效的设计生态系统，也是目前Altera 10代FPGA战略中重要的一个部分。

10代FPGA的供货

Arria 10器件第一批样片将于2014年年初发售。Altera将于2013年提供14 nm Stratix 10 FPGA测试芯片，2014年为Stratix 10 FPGA提供Quartus II软件支持。

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