——Altera公司產(chǎn)品營銷資深總監(jiān)Patrick Dorsey解讀第10代FPGA和SoC

Altera公司日前宣布推出10代FPGA和SoC（芯片系統(tǒng)），幫助系統(tǒng)開發(fā)人員在性能和功效上實(shí)現(xiàn)了突破。10代器件在工藝技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，以較低功耗實(shí)現(xiàn)了業(yè)界較好的性能和水平較高的系統(tǒng)集成度。首先發(fā)布的10代系列包括Arria^® 10以及Stratix^® 10 FPGA和SoC，具有嵌入式處理器。10代器件采用了業(yè)界較先進(jìn)的工藝技術(shù)，包括，Intel的14-nm Tri-Gate工藝和TSMC的20nm工藝。早期試用客戶目前正在使用Quartus^® II軟件進(jìn)行10代產(chǎn)品開發(fā)。

Altera公司產(chǎn)品營銷資深總監(jiān)Patrick Dorsey表示，“我們的10代產(chǎn)品將促進(jìn)可編程邏輯在新市場中的應(yīng)用，進(jìn)一步加速FPGA向傳統(tǒng)ASSP和ASIC應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。10代器件進(jìn)行了優(yōu)化，支持客戶開發(fā)可高度定制的解決方案，極大的提高了系統(tǒng)性能和系統(tǒng)集成度，同時降低了運(yùn)營成本。”

更低功耗，更高性能

Patrick Dorsey說，對于客戶來說，他們總是在尋求性能和功耗之間的平衡。借由一個旋轉(zhuǎn)控制鈕可以為解釋性能和功耗之間的均衡關(guān)系。因?yàn)橛辛擞⑻貭柕?span lang="EN-US">14nm的技術(shù)，以及新開發(fā)的架構(gòu)，如果是在同樣的性能水平，Altera的功耗能夠降低70%。相對于Stratix 5 FPGA，如果性能是它的兩倍，新一代Stratix 10的功耗只需要增加一點(diǎn)。對于系統(tǒng)來說，功耗以及散熱有一個硬指標(biāo)，但是客戶希望能夠在硬指標(biāo)框架之下，獲得系統(tǒng)更大的容量，提供更大的帶寬。因此，Stratix 10是一個非常好的產(chǎn)品。

尋求性能和功耗之間的平衡

Stratix 10 FPGA和SoC設(shè)計支持較先進(jìn)的高性能應(yīng)用，包括網(wǎng)絡(luò)、通信、廣播以及計算機(jī)和存儲市場等應(yīng)用領(lǐng)域，同時降低了系統(tǒng)功耗。Stratix 10 FPGA和SoC采用Intel 14nm Tri-Gate工藝和增強(qiáng)高性能體系結(jié)構(gòu)，工作頻率超過了1 吉赫茲，兩倍于當(dāng)前高端28nm FPGA的內(nèi)核性能。對于功耗預(yù)算非常嚴(yán)格的高性能系統(tǒng)，Stratix 10器件能在與前一代產(chǎn)品相當(dāng)?shù)男阅芩�平上，幫助客戶將功耗降�?0%。

Stratix 10 FPGA和SoC實(shí)現(xiàn)了業(yè)界較好的性能和較高水平的集成度，包括：單個芯片上集成超過四百萬個邏輯單元；56-Gbps收發(fā)器；10-TeraFLOP單精度數(shù)字信號處理；第三代超高性能處理器系統(tǒng)；以及多芯片3D解決方案，可集成SRAM、DRAM和ASIC。

重塑中端器件

Patrick Dorsey介紹說，Arria 10 FPGA和SoC是10代系列產(chǎn)品中較早推出的系列器件。該系列器件為中端可編程器件設(shè)立了新標(biāo)桿，以較低的中端器件功耗提供當(dāng)前高端FPGA的性能和功能。利用針對TSMC 20nm工藝進(jìn)行了優(yōu)化的增強(qiáng)體系結(jié)構(gòu)，Arria 10 FPGA和SoC比前一代器件的性能更強(qiáng)，而功耗降低了40%。

以低功耗實(shí)現(xiàn)高性能

Arria 10器件的特性和功能比目前的高端FPGA更豐富，而性能提高了15%。Arria 10 FPGA和SoC反映了硅片融合的發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)集成度較高的中端器件，包括115萬邏輯單元（LE）、集成硬核IP和第二代處理器系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有1.5 GHz雙核ARM^® Cortex™-A9處理器。Arria 10 FPGA和SoC含有28-Gbps收發(fā)器，帶寬比當(dāng)前一代產(chǎn)品高4倍，系統(tǒng)性能提高3倍，包括支持2666 Mbps DDR4以及15-GbpsHybrid Memory Cube。

值得一提的是，Altera的器件采用了突破性的電源解決方案，經(jīng)過預(yù)驗(yàn)證、使用方便的解決方案有助于產(chǎn)品更迅速面市；更小的引腳布局、更少的元器件和更高的性能節(jié)省了電路板空間；高效和低噪聲提高了系統(tǒng)可靠性。

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突破性電源解決方案

開發(fā)套件實(shí)現(xiàn)效能突破

10代器件由Altera的Quartus II開發(fā)軟件和高級設(shè)計流程工具提供支持，這包括OpenCL軟件開發(fā)套件（SDK）、SoC嵌入式設(shè)計套裝（EDS）和DSP Builder。利用這一前沿的開發(fā)工具套裝，設(shè)計團(tuán)隊(duì)提高了效能，同時也方便了設(shè)計團(tuán)隊(duì)在其下一代系統(tǒng)中采用10代FPGA和SoC。與前一代產(chǎn)品相比，采用Quartus II軟件，10代FPGA和SoC的編譯時間縮短8倍，仍然保持了業(yè)界較快的編譯時間。編譯時間的有效縮短，是因?yàn)椴捎昧爽F(xiàn)代多核計算技術(shù)的前沿軟件算法。

據(jù)了解，早期試用客戶目前正在使用Quartus II軟件開發(fā)Arria 10 FPGA。Arria 10器件第一批樣片將于2014年年初發(fā)售。Altera將于2013年提供14nm Stratix 10 FPGA測試芯片，2014年為Stratix 10 FPGA提供Quartus II軟件支持。

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