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Xilinx投片首个ASIC级可编程架构的行业首款20nm器件

赛灵思?? 2013年07月11日 ?? 收藏0
All Programmable FPGA、SoC和3D IC的全球领先企业赛灵思公司今天宣布,延续28nm工艺一系列行业创新,在20nm工艺节点再次推出两大行业第一:投片半导体行业首款20nm器件,也是可编程逻辑器件(PLD)行业首款20nm All Programmable器件;发布行业第一个ASIC级可编程架构UltraScale。这些具有里程碑意义的行业第一发布,延续了赛灵思在28nm领域投片首款器件以及在All Programmable SoC、All Programmable 3D IC和SoC增强型设计套件上所实现的一系列行业第一的优势。

Xilinx投片首个ASIC级可编程架构的行业首款20nm器件
Xilinx投片首个ASIC级可编程架构的行业首款20nm器件

赛灵思UltraScale架构:行业第一个ASIC级可编程架构,可从20nm平面晶体管结构 (planar)工艺向16nm乃至FinFET晶体管技术扩展,从单芯片(monolithic)到3D IC扩展。它不仅能解决整体系统吞吐量扩展限制的问题和时延问题,而且直接应对先进节点芯片性能方面的最大瓶颈问题——互连。

赛灵思公司可编程平台产品部高级副总裁Victor Peng指出:“我们制定了业界最积极的20nm投片计划,我相信,和最接近的竞争产品相比,赛灵思在在高端器件上远远领先至少一年的时间,而在中端器件上则领先至少半年左右。当你结合采用台积(TSMC)技术和我们的UltraScale架构,并通过我们的Vivado? 设计套件进行协同优化,我们相信将比竞争对手提前一年实现1.5至2倍的系统级性能和可编程系统集成 ——相当于领先竞争产品整整一代。”

赛灵思同台积合作,就像28HPL(高性能低功耗)开发过程一样,把高端FPGA的要求注入20SoC开发工艺之中。赛灵思和台积公司在28nm工艺节点上的通力协作,让赛灵思成为行业第一个28nm All Programmable FPGA、SoC和3D IC器件的推出者,把赛灵思推上了性价比和功耗、可编程系统集成以及降低材料清单(BOM)成本方面领先一代的地位。现在,赛灵思已经将这种行之有效的行业领先合作模式从28nm扩展到20nm,推出了行业首个ASIC级可编程架构 — UltraScale。

最新开发的UltraScale架构包括20nm平面晶体管结构 (planar)工艺和16nm乃至FinFET晶体管技术扩展,包括单芯片(monolithic)和3D IC。它不仅能解决整体系统吞吐量扩展限制的问题和时延问题,还能直接应对先进节点芯片性能方面的最大瓶颈问题 — 互连。

现在,人们需要采用一种创新型的架构来管理每秒数百Gbps信息流的系统性能,以及在全线速下进行智能处理的能力,并可扩展至Tb级流量和每秒10亿次浮点运算(teraflop)级的计算能力。单凭提升每个晶体管或系统模块的性能,或者增加系统模块数量,都不足以实现上述目标,因此必须从根本上提高通信、时钟、关键路径以及互连技术,以实现行业新一代高性能应用(如下图所示),满足海量数据流和智能数据包、DSP或图像处理等要求。

UltraScale架构通过在全面可编程的架构中采用尖端ASIC技术,可解决如下挑战:

针对海量数据流而优化的宽总线支持多兆位(multi-terabit)吞吐量

多区域类似ASIC的时钟、电源管理和下一代安全性

高度优化的关键路径和内置的高速存储器串联,打破DSP和包处理的瓶颈

第二代3D IC系统集成芯片间带宽的步进功能

高I/O和存储器带宽,提供动态时延缩短和3D IC宽存储器优化接口

Vivado工具消除布线拥堵和协同优化,器件利用率超过90%,且不会影响性能

首批UltraScale器件不仅将进一步扩展赛灵思目前市场领先的28nm Virtex和Kintex FPGA以及3D IC产品系列,而且还将成为未来Zynq UltraScale All Programmable SoC的基础。此外,UltraScale器件还将通过新的高性能架构需求实现下一代更智能系统,其中包括:

提供智能包处理和流量管理功能的400G OTN

支持智能波束形成的4X4混合模式LTE和WCDMA Radio

支持智能图形增强和识别的4K2K和8K显示器

面向智能监视与侦察(ISR)的最高性能系统

面向数据中心的高性能计算应用

赛灵思公司CEO Moshe Gavrielov表示:“随着赛灵思行业首款20nm产品的投片、首个ASIC级UltraScale架构、第一个SoC增强型 Vivado设计套件, 以及支持Smarter 系统设计的不断扩展的IP、C和ARM处理器解决方案的发布,赛灵思再一次扩大了PLD产业的价值和市场覆盖面。同时,我们也提前竞争产品一年为客户带来了领先一代的价值优势。”

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