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Xilinx新春大礼:说好的16nm终于来了!

Xilinx在20nm制高点的领先优势尚在蔓延中,新春之际,Xilinx又宣布重磅消息,为产业界送上了大礼包——16nm UltraScale+系列FPGA、3D IC和MPSoC,再次实现了领先一代的价值优势。 新扩展的UltraScale+ FPGA 系列包括Kintex UltraScale+ FPGA和Virtex UltraScale+ FPGA以及3D IC系列,而Zynq UltraScale+系列则包含业界首款全可编程MPSoC。凭借这些产品组合,Xilinx将直面下一代应用的全新挑战,包括LTE Advanced、早期5G无线、Tb级有线通信、汽车驾驶员辅助系统,以及工业物联网(IoT)应用等。 UltraScale+ 产品组合:不只是工艺升级那么简单 从28nm时代开始,Xilinx就利用独特的技术优势在业界实现了多个遥遥领先的“第一”。20nm时代的All Programmable UltraScale更是首个FPGA公司所实现的ASIC级架构的产品系列,当竞争对手还在努力与该产品系列PK时,Xilinx又捷足先登,在16nm节点推出了UltraScale+ 产品组合系列。 Xilinx选用了台积电的16nm FinFET+技术,单就平面提升而言,UltraScale+ FPGA系统的系统级性能功耗比可提高2倍。预计今年年内,台积电可向客户提供50多款16nmFF+流片。 通过系统级的优化,UltraScale+ 所提供的价值远远超过了传统工艺节点移植所带来的价值,系统级性能功耗比相比28nm器件提升了2至5倍,还实现了领先的系统集成度和智能化,以及最高级别的安全性。

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升级后的UltraScale+ 有哪些不同凡响的表现?据了解,UltraScale+ 产品可解决高强度处理任务中最大的瓶颈问题 ——存储器接口问题。UltraRAM可提供优良的系统功耗、灵活性和性能,同时能取代外部存储器。采用UltraRAM,不仅能让典型设计的系统级性能功耗比提升至少25%,而且还能大幅提升存储器密集型设计的性能、显著降低功耗及BOM成本。

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《电子技术设计》网站版权所有,谢绝转载 新一代16nm产品系列技术细节全揭秘 如前所述,新一代产品系列并非只是工艺制程上的升级那么简单,背后还凝聚了xilinx多项核心技术的支持。下面就来揭秘众多技术细节。 存储器增强型可编程器件:通过对SRAM 集成的支持,UltraRAM解决了影响FPGA和SoC系统性能和功耗的最大瓶颈之一。利用这项新技术能创建用于多种不同应用场景的片上存储器,包括深度数据包和视频缓冲,实现可预见的时延和性能。设计人员通过紧密集成大量嵌入式存储器与相关处理引擎,不仅能实现更高的系统性能功耗比,并可降低材料清单(BOM)成本。UltraRAM提供多种配置,容量最大可扩展至432 Mb。

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SmartConnect技术:SmartConnect是一种新的创新型FPGA互联优化技术,这项技术能够根据特定设计的吞吐量、时延和面积要求自动优化互联,同时提供最佳性能功耗比,从而解决系统级IP互联瓶颈。SmartConnect还能智能连接不同接口类型,根据特定应用要求匹配合适的互联方案。仅凭这项技术就能提升系统级性能功耗比并缩减面积20%~30%。 3D- on-3D技术:这是业界首次在第三代3D IC上集成3D晶体管,集合了3D晶体管和Xilinx第三代3D IC的组合功耗优势。正如FinFET相比平面晶体管实现性能功耗比非线性提升一样,3D IC相比单个器件实现了系统集成度和单位功耗带宽的非线性提升。

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异构多处理技术:全新Zynq UltraScale MPSoC通过部署上述所有FPGA技术,实现了前所未有的异构多处理能力,从而能够实现“为合适任务提供合适引擎”。相比之前的解决方案,这些新器件可将系统级性能功耗比提升约5倍。位于处理子系统中心的是64位四核ARM Cortex-A53处理器,它能实现硬件虚拟化和非对称处理,并全面支持ARM TrustZone。 处理子系统还包括支持确定性操作(deterministic operation)的双核ARM Cortex-R5实时处理器,从而可确保实时响应、高吞吐量和低时延,实现最高级别的安全性和可靠性。单独的安全单元可实现军事级的安全解决方案,诸如安全启动、密钥与库管理和防破坏功能等,这些都是设备间通信以及工业物联网应用的标准需求。 为实现完整的图形加速和视频压缩/解压缩功能,这一新器件集成了ARM Mali-400MP专用图形处理器和H.265视频编解码器单元,同时还支持Displayport、MIPI和HDMI。此外,该器件还添加了专用平台和电源管理单元(PMU),可支持系统监控、系统管理以及每个处理引擎的动态电源门控。

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《电子技术设计》网站版权所有,谢绝转载 Xilinx的生意经:重“价值”而非“价格” 20nm时代,Xilinx将业界最大容量器件翻番达到440万逻辑单元,密度优势领先了整整一代。今年1月,Xilinx首款400万逻辑单元器件出货,内部约包括了190亿个晶体管,一片售价就达到几十万美元。然而,高昂的价格并未“吓退”客户,越来越多的公司坚定不移地选择了Xilinx的创新技术。 Xilinx全球高级副总裁、亚太区执行总裁汤立人表示,Xilinx的产品听起来很贵,但是客户觉得很值。以400万逻辑单元的器件为例,它能提供超过5000万个ASIC等效门,并高出竞争产品4倍的容量。它不仅规避了ASIC研发投入的风险,同时实现了高价值的回报。 此外,Xilinx在产品质量的把控方面相当严格。不论是28nm还是20nm,Xilinx都最先推出并准时量产,同时做到了零勘误,这也给予客户更多的信心能够持续支持Xilinx。 据了解,Xilinx在28nm市场的产品形态已经非常成熟,特别是在国内的4G市场,几乎每一个基站都用到了Xilinx的产品。 那么,Xilinx这种“重视价值”的思路将如何在16nm时代延续?汤立人表示,“我们主要做三件事:首先是性能与功耗的可扩展性,这是非常重要的,性能一定要高,功耗一定要低,这是大前提;其次是系统集成与智能化,集成度非常重要,因为集成度跟性能、功耗有直接的关系,越多的集成能促成更好的性能和功耗;第三,随着IoT的发展,不论是汽车、工业还是其他领域,都越来越强调保密性和安全性,Xilinx的16nm产品也会将安全问题作为重中之重。” “软件定义”是未来主攻方向 随着FPGA越来越复杂,Xilinx发现采用软件定义是扩大市场的必由之路。首个推出的是SDNet——针对软件定义网络方面的软件设计环境,让很多计算机科学的工程师也能够用FPGA;接下来是SDAccel——软件定义的加速设计环境,首次在FPGA上实现了CPU和GPU的设计体验,为数据中心带来了很大的价值。 汤立人表示,以前FPGA都是硬件工程师来进行开发,但是目前全球的硬件工程师都在减少,而软件工程师在数目上则占有相当的优势。为了帮助广大软件工程师能够更快捷地掌握FPGA的研发技巧,Xilinx投入了许多资源,例如推进用高层次综合(HLS)进行FPGA设计,解决了C语言开发FPGA的难题等等。 由于Xilinx的许多用户原来是从事ASIC设计的,如果他们用ASIC的设计经验和工具来进行FPGA的开发,必然有很多事是行不通的。UltraFAST则提供了整个设计流程的方法论和工具,可以指导这些用户一步步进行FPGA设计。此外,Xilinx还于去年开始设立了VIVADO俱乐部,每年在一些主要城市举办活动,现在已经有越来越多地使用VIVADO的会员加入,他们已经越来越能得心应手地进行FPGA的有关研发、设计。“不论工艺发展到何种节点,Xilinx会继续坚持在软件方面的投入,VIVADO和UltraFAST是业经验证的设计工具,也会是Xilinx公司的大方向”,汤立人强调。 【分页导航】

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