《電子技術(shù)應(yīng)用》
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解讀UltraScale+ Xilinx在16nm繼續(xù)領(lǐng)先一代的奧義所在

2015-02-27
作者:王偉
關(guān)鍵詞: FPGA 16nm 3D IC

   時至今日,相信已經(jīng)沒有任何人能否認XilinxFPGA領(lǐng)域的霸主地位。尤其是近年來,Xilinx通過不斷創(chuàng)新,大幅提高系統(tǒng)級性能,降低功耗,節(jié)約物料成本,在28nm 20nm 持續(xù)領(lǐng)先,為客戶提供領(lǐng)先競爭對手一代的價值。

2015223日,Xilinx宣布推出全新的16nm UltraScale+系列FPGA、3D ICMPSoC系列,包括Kintex UltraScale+ FPGAVirtex UltraScale+ FPGA3D IC系列,以及包含了業(yè)界首款全可編程MPSoCZynq UltraScale+系列。這些新的器件進一步擴展了XilinxUltraScale產(chǎn)品系列。

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Xilinx全球高級副總裁、亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人先生表示:“包處理與傳輸、無線、視頻與音頻、云和數(shù)據(jù)中心、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是我們關(guān)注的應(yīng)用市場。這些應(yīng)用場景對期間提出了三點嚴苛的要求。即性能與功耗的可擴展性、系統(tǒng)集成與智能化,以及保密性和安全性。在我們的16nm器件研發(fā)過程中,這三點是必須要考慮的。

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Xilinx全球高級副總裁、亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人

 

憑借新型存儲器、3D-on-3D和多處理SoCMPSoC)技術(shù),16nm UltraScale+系列再次實現(xiàn)了領(lǐng)先一代的價值優(yōu)勢。

UltraRAM:最新的存儲技術(shù)

以往,如果某個應(yīng)用對存儲器的容量要求較高,設(shè)計中往往會加入外部存儲器。但同時不可避免的會出現(xiàn)性能降低、功耗提高的情況。UltraRAM的出現(xiàn)填補可這片空白。在器件內(nèi)部,存儲器最高容量可達432Mb滿足深度數(shù)據(jù)包緩沖、視頻緩沖的要求,可以應(yīng)用在4K/8K數(shù)字電視等視頻應(yīng)用場合。

SmartConnect:智能互聯(lián)

16nm UltraScale+系列采用了一項全新的基于工具的互聯(lián)優(yōu)化技術(shù)——SmartConnect。這項技術(shù)能夠根據(jù)特定設(shè)計的吞吐量、時延和面積要求自動優(yōu)化互聯(lián),可將系統(tǒng)性能功耗比提升20%,從而解決系統(tǒng)級IP互聯(lián)瓶頸。

3D-on-3D:行業(yè)首創(chuàng)

Xilinx首次在第三代3D IC上集成了3D晶體管,相比于平面晶體管,3D晶體管的性能功耗比呈非線性提升。湯立人表示:“3D-on-3D帶來的不僅僅是性能功耗比的提升,它同時實現(xiàn)了集成度和成本的突破。單芯片的集成度是非常有限的,采用3D封裝,集成度會提高很高。就成本來說,做一個完整的芯片和分成三個芯片做,其成本相差非常大。

MPSoC:異構(gòu)多處理技術(shù)

“前一代Zynq期間集成了兩個ARM核,不能完全滿足客戶需求。全新的Zynq UltraScale MPSoC實現(xiàn)了前所未有的異構(gòu)多處理能力,我們?yōu)楹线m的任務(wù)提供合適的引擎。例如針對視頻編解碼,提供了ARM Mail-400MP專用圖形處理器;針對4K/8K應(yīng)用,提供了H.265視頻編解碼器單元等。湯立人分析到:這些新期間相比此前解決方案可將系統(tǒng)級性能功耗比提升約5倍。

TMSC:領(lǐng)先的工藝

Xilinx和全球首屈一指的服務(wù)代工廠臺積公司保持緊密合作,新一代的UltraScale+系列采用了臺積公司的16FF+ FinFET 3D晶體管技術(shù),大幅提升了器件的性能功耗比。通過系統(tǒng)級的優(yōu)化,UltraScale+提供的價值遠遠超過了傳統(tǒng)工藝節(jié)點移植所帶來的價值。

 

通過部署上述所有領(lǐng)先技術(shù),Xilinx16nm FinFET FPGAMPSoC可以提供領(lǐng)先一代的價值優(yōu)勢。其性能功耗比提高了2~5倍,同時實現(xiàn)了系統(tǒng)集成和智能化的巨大飛躍,以及客戶所需要的最高級別的保密性和安全性。憑借這些產(chǎn)品組合,Xilinx將在LTE-Advanced、早期5G無線、Tb級有線通信、ADAS系統(tǒng)以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場進一步鞏固其市場領(lǐng)先地位。

 


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