全新22nm 3D工艺FPGA面向目标应用

日前，Achronix 正式对外公布其Speedster22i FPGA系列的细节，该系列分为HD和HP两个产品系列，采用了英特尔22nm 3D工艺制造，而在Achronix公布产品细节的前一天，英特尔也正式投产基于该工艺的产品。Achronix总裁兼首席执行官Robert Blake强调，Speedster22i FPGA产品是业内唯一针对应用的高端FPGA，其功耗和成本都是28nm高端FPGA的一半。 据Blake介绍，Speedster22i器件是首批包括内置端到端、硬核I P 接口协议功能的FPGA，主要面向通信和测试应用。Speedster22i的硬核IP包括完整的I/O协议栈，可用于 10G/40G/100G、Interlaken、PCIExpress gen1/2/3和用于2.133Gbps DDR3的内存控制器。在其他的FPGA中，这些功能都由可编程阵列来实现，使时序收敛具有挑战性并要求占用可编程阵列中高达50万个的等效查找表(LUT)。这给传统的FPGA设计增加了大量的成本和功耗，而在Speedster FPGA产品中它们都是基本的连接。此外，嵌入式硬核IP消除了采购、集成和测试这些功能相应的软核IP成本。 Speedster22i的HD和HP两个系列共享相同I/O功能和硬核IP。两个系列都充分发挥了Achronix的CAD Environment(ACE)开发平台，该平台为开发工程师提供了一种方便和熟悉的工具环境。从架构上来看，HD系列是基于同步内核的FPGA，强调的是器件的高密度和低功耗。HD系列有四个成员，其中最大的器件拥有170万个有效的查找表和144Mb嵌入式RAM。此外，还带有最多可达16个28Gbps的高速收发器(SerDes)、64个12.75Gbps的SerDes和960个通用2.133Gbps的I/O，HD系列提供了业界最高的I/O带宽，非常适用于高端交换机和桥接应用。该系列中的HD1000的工程样片将在2012年第三季度开始发货。 HP系列则是基于异步内核的FPGA，利用了Achronix拥有专利的picoPIPE自定时钟体系结构，且可运行在高达1.5 GHz的主频，比基于同步的FPGA快3倍~4倍。HP FPGA产品专为前馈数据流和DSP应用获得最大性能而设计。HP系列有两款产品，其中最大的器件拥有25万个查找表和64 Mb的嵌入式RAM。该系列预计在2013年一季度推出工程样片。 Blake表示，近两年，受制于功耗问题的困扰，高端FPGA在密度和速度上的增长速度都在放缓，而对于目标应用，嵌入式硬核IP的功耗比在通用FPGA的可编程结构中执行相同功能要少90%。此外，英特尔的22nm FinFET工艺所提供的创新可降低功耗达50%，同时比构建在28nm平面工艺上的晶体管速度要快将近40%。对于HD系列器件而言，这些因素结合在一起带来了比主流FPGA低出最高可达50%的总功率消耗。 为了配合新产品的开发，Achronix已开始提供其第三代ACE设计工具。Blake表示，HD和HP两个系列都由ACE设计软件4.2版本提供支持，该软件现已供货。ACE是唯一构建在业界标准的Eclipse开源平台上的FPGA设计工具，使ACE对曾经使用过构建于Eclipse平台的其他任何设计工具的工程师都简单易学。“第四代工具使时序收敛更加轻松，在绝大多数情况下时序收敛犹如按下按钮般容易。” 基于和英特尔先进工艺的合作，可为通信、网络市场度身定制并提供丰富的IP和工具资源是Achronix的竞争优势。Blake说：“先进工艺和我们在内核结构及面向目标应用的嵌入式硬IP这两个方面的创新结合，将使我们的客户拥有功耗和成本降低一半的高端FPGA。”他并表示，就市场需求而言，2014年，全球ASIC/ASSP市场在110亿美金，而高端FPGA的市场在30亿美金左右，作为替代，后者成长空间依然巨大。Achronix产品的差异化战略除了集中英特尔最新工艺的优势外，还充分发挥了一整套业界领先的I/O接口技术、核心技术以及由英特尔开发的封装IP。“这帮助我们获得以前无法达到的性能和信号完整性新高度，并同时减少我们的开发时间和开发成本。”Blake说。 《电子设计技术》网站版权所有，谢绝转载