Altera 14納米FPGA實現突破性優勢
2013-06-20 11:03:38 本站原創工藝領先一直是FPGA前進的動力所在。Altera最近推出了采用英特爾14nm Tri-Gate(三柵極)工藝的第10代FPGA器件Stratix 10 FPGA和SoC，以及采用TSMC 20nm工藝的Arria 10產品，并對體系結構進行了優化，展示出突破性的產品優勢。
實現重大突破
Stratix 10 FPGA和SoC不但采用了英特爾14nm三柵極工藝，其內核的工作頻率也提高到1GHz。
目前，市場上的FPGA最多集成不超過100萬個邏輯單元，但是Stratix 10能夠把這個密度提高3倍，可集成超過400萬個邏輯單元。如此高密度的集成正是因為使用了英特爾的14nm制程技術。
除英特爾14nm三柵極工藝外，Stratix 10 FPGA和SoC還采用了增強體系結構，其內核的工作頻率能夠從當前28nm FPGA的500MHz提高到1GHz，適用于網絡、通信、廣播及存儲等應用。與前一代產品Stratix V相比，在功耗相同時，其工作頻率可提高1.4~1.6倍;在工作頻率相同時，其功耗能降低70%;當工作頻率提高1倍達到1GHz時，其功耗卻只增加30%。
Stratix 10 FPGA和SoC的性能優勢還體現在：具有56Gbps收發器，10-TeraFLOP單精度數字信號處理能力，第三代超高性能處理器系統，多芯片3D解決方案，可集成SRAM、DRAM和ASIC等。Stratix 10 FPGA還集成了第三代硬核處理器，是業界首款采用硬核處理器的FPGA，此前均為軟核。它可支持最先進的高性能應用，包括網絡、通信、廣播、計算機和存儲市場等應用領域，同時還能降低系統功耗。
而Arria 10 FPGA和SoC則為中端可編程器件設立了新標桿，它比目前Altera性能最好的高端Stratix V的性能還要高，而功耗又比FPGA中端市場上功耗最低的Arria V低了40%。Arria 10 FPGA和SoC包含115萬個邏輯單元(LE)，集成硬核IP，并搭載1.5 GHz雙核ARM Cortex-A9處理器。此外，Arria 10 FPGA和SoC還具有28Gbps收發器，帶寬比前一代產品高4倍，系統性能提高3倍，能夠支持2666Mbps DDR4。
支持應用擴展
Arria 10具有高性能和低功耗的特性，Altera公司在軟件開發上也增加了生產力。
Altera第10代產品將促進可編程邏輯電路在新市場中的應用，進一步加速FPGA向傳統ASSP和ASIC應用領域的拓展。客戶的反饋也很積極主動，與前一代的Arria V客戶相比， Arria 10客戶承諾的設計金額要高5倍。目前，在全球市場，Arria 10擁有1000多名客戶，其中200多名來自亞洲，這其中也包括中國。出色的性能使Altera 10代FPGA的應用市場得到有效的擴展。
從具體實例來看，由于Arria 10器件具有卓越性能，一個100G的固網通信客戶采用了它。在此之前，這個客戶從沒有采用過FPGA，這是他們第一次在設計中采用FPGA。事實上，客戶之所以這樣決定，正是因為Arria 10能夠幫助他們獲得更低的運營成本。另外，還有一個企業級的數據中心客戶也采用了FPGA，這一客戶主要是用FPGA去做快速搜索算法的處理，從而快速訪問數據。
這些客戶之所以會選擇Arria 10 FPGA，一方面是因為Arria 10具有高性能和低功耗的特性，另一方面也是因為我們在軟件開發方面增加了生產力。
優化開發流程
Altera第10代器件采用領先的開發工具套裝，使設計團隊的工作效率得到提升。
除了在硬件方面實現優化外，Altera第10代器件還由Altera的Quartus II開發軟件和高級設計流程工具提供支持，其中包括OpenCL軟件開發套件(SDK)、SoC嵌入式設計套裝(EDS)和DSP Builder。
利用這一前沿的開發工具套裝，設計團隊的工作效率得到提高，這同時也便于設計團隊在下一代系統中采用10代FPGA和SoC。與前一代產品相比，采用Quartus II軟件后，10代FPGA和SoC的編譯速度快了8倍，仍然保持了業界最快的編譯速度。編譯時間的有效縮短，正是因為采用了現代多核計算技術這一前沿軟件算法。
在工藝合作方面，Altera與英特爾將在14nm及以下工藝繼續合作。此外，TSMC和Altera的合作伙伴關系已經長達20年，在中端20nm制程技術和低端55nm相關技術方面，我們仍然會和TSMC保持良好的合作關系。
