与Intel联姻后的首次亮相，Altera发布了史上最先进、最高端的产品系列，而Intel也显现出了鼎力支持的决心。新一代Stratix 10 FPGA和SoC在性能、集成度、密度和安全特性方面实现了全面突破，有望将云计算时代的网络通信技术推向又一个巅峰。
与Intel联姻后的首次亮相，Altera发布了史上最先进、最高端的产品系列，而Intel也显现出了鼎力支持的决心。新一代Stratix 10 FPGA和SoC在性能、集成度、密度和安全特性方面实现了全面突破，有望将云计算时代的网络通信技术推向又一个巅峰。
何出此言？Altera在这一代产品上确实倾注了大量心血，革命性的HyperFlex体系结构、Intel支持的异构3D SiP集成、专有的安全器件管理器，再加之Intel的14nm三栅极技术，使得这一系列产品较上一代28nm产品在性能提升2倍的同时，功耗降低了70%，并实现了更为全面的安全特性。Altera市场资深副总裁Danny Biran甚至放言“新一代产品支持客户采用以前无法想象的创新方式来设计其系统”。
果真如此吗？先来看看Stratix 10创新亮点再做评论。
十年来最显著的架构创新
Altera产品营销资深总监Patrick Dorsey介绍，不论是Altera的传统架构，还是Xilinx的UltraScale架构，都面临着一个共同的挑战就是布线延时，而这几乎成为性能瓶颈的主要因素。通常的解决办法是拓宽总线，但这样会造成很长的布线距离，使得拥塞增加，从而造成整体性能的降低。因此FPGA性能的提升有赖于在布线上进行创新。
《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 进入异构3D SiP集成新时代 在揭晓3D封装细节前，Patrick首先探讨了全新14nm FPGA所面临的三大挑战。首先是单一芯片所面临的大量数据高速传输的挑战；其次是快速发展的标准和多协议混合对硬核IP的需求，这意味着快速推出产品的同时还要支持那些待定的标准；第三是新调制格式的挑战，即如何优化芯片引脚，从而使芯片之间的沟通更加具体化。 Altera此次采用全新的封装技术解决上述问题，其中最重要的概念就是“收发器块（Transceiver Tiles）”。Patrick形容收发器块类似于贴瓷砖，在整个FPGA和它的逻辑单元中放置这个裸片，从而实现协议与协议之间的连接、I/O之间的连接。与竞争对手的区别在于该FPGA裸片是单片，且性能非常高，在与其他芯片进行对话中不存在任何问题。
《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 全面增强的安全功能 云计算的来临，使得安全问题提升到了一个新的高度。一片FPGA可能有多达500万个逻辑单元，比上一代提升了5倍之多。Altera此次的“逆天之举”，是将这些逻辑单元分离开，使每个单元都有自己单独的安全设计管理器(SDM)，从而能够支持基于扇区的认证和加密、多因素认证和物理不可克隆功能(PUF，physically unclonable function)技术。通过与Athena集团以及IntrinsicID合作，Altera为Stratix 10 FPGA和SoC提供了世界级加密加速和PUF IP。据介绍，Stratix 10 FPGA和SoC的多层安全和分区IP保护特性非常优异，这一级别的安全特性使得该器件成为军事、云安全和物联网基础设施应用的理想解决方案。
《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 扩展Altera SoC的优势 Patrick强调，对于Stratix 10 SoC而言，ARM Cortex-A53处理器是根本，竞争对手并没有采用这样一个处理器，而类似数据中心的客户实际非常需要这样一个硬化的处理器。 除此之外，Quartus II中的Spectra-Q新引擎在发挥HyperFlex体系结构的性能、功率和面积优势方面功不可没，该软件将编译时间缩短了8倍，提供通用、快速跟踪设计输入和置入式IP集成特性，支持OpenCL和其他高级设计流程。 电源供电方面，自然离不开Altera的Enpirion PowerSoC电源解决方案，它经过全新的优化可满足严格的性能和功率要求，便于在最小的引脚布局中提高效率。
《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 数据中心——CPU、GPU、FPGA竞争更激烈 早在Intel收购Altera的消息甚嚣尘上之前，这一合作就显出了一些端倪。在去年的Intel开发者大会上，Intel数据中心事业部总经理Diane Bryant就已公开表露对FPGA的支持，她提到FPGA+CPU的解决方案能够在某些具体业务中提升10倍的性能，且关键性的性能指标会实现双倍增长。 如今， Altera对Stratix 10在数据中心的应用更为胸有成竹。Patrick表示，在Stratix V产品时代，客户如果想提升性能，就不得不使用多个FPGA。而有了Stratix 10之后，其性能实现了大幅提升，更重要的是，对数据中心来说很重要的功耗问题也得到了很大程度的降低。这对于搜索、查询业务以及数据中心都是非常重要的技术突破。 Patrick强调，FPGA在数据中心加速方面的效率有目共睹，唯一的问题就是很多数据中心的客户没有硬件工程师，因此如何让软件工程师来设计硬件的FPGA，成为FPGA能否在数据中心大规模使用的首要挑战，打通这一障碍的软件工具越容易使用，就越利于推广FPGA，这也是Altera近年来大力推动OpenCL发展的原因之一。 Altera亚太区副总裁兼董事总经理Erhaan Shaikh传达了OpenCL的最新进展，IBM已经采用FPGA解决了大数据和云计算方面的某些难题，百度也在图形分类方面运用到FPGA，而OpenCL则在推广中起到了非常有利的推动作用，它在很大程度上提高了劳动生产力，使得人们把C语言的算法编译到硬件中，帮助FPGA深入到了主流异构的计算领域中。 可以预见的是，一旦在软件环境扫清障碍，FPGA将在数据中心与CPU、GPU以及专用的通信处理器形成更加激烈的竞争关系。而有了Intel作为坚强后盾的Altera，也有望通过全新的产品架构和制造水平，带来一些不俗的表现。
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