[188金宝博公司 ]Xilinx公布20nm产品战略:继承与创新

FPGA厂商追逐更先进生产工艺技术的热情绝不亚于内存和CPU制造商。继Altera公司发布其20nm产品策略之后不久，Xilinx公司也迫不及待地向业界公布了其20nm的产品发展战略。

Xilinx的20nm产品系列将包括下一代8系列All Programmable FPGA、第二代3D IC和SoC。20nm产品系列建立在Xilinx的28nm技术突破之上，在系统性能、功耗和可编程系统集成方面表现出色，通过与赛灵思Vivado设计套件针对最高生产力和结果质量的协同优化，20nm产品系列将能够满足广泛的下一代各种系统的要求，为行业提供更强大的ASIC和ASSP可编程替代方案。

28nm的坚实基础

谈20nm产品系列之前必须重申Xilinx的28nm产品系列的创新和突破。在28nm这个技术节点上，Xilinx为业界带来了许多技术上的突破和创新，这相比以往是全新的改变而不仅仅是将现有FPGA架构迁移到新的技术节点上。

首先，Xilinx的28nm 产品系列全部采用了统一的HPL高性能低功耗生产工艺，确保了性能与功耗的良好平衡，保证了各产品平台的统一性和可扩展性及软件的通用性。其次，Xilinx将多个CPU核与FPGA集成到一个芯片上，推出ZYNQ系列SoC，充分利用CPU的强大处理能力和FPGA的灵活性，这也成为业界发展的主要趋势。

此外，Xilinx在28nm节点还推出了独具创新性的3D封装IC，将4片FPGA并列封装在一个封装内，打破了业内IC晶体管数量的新记录和FPGA逻辑单元数量的新记录。

最后，非常重要的是，Xilinx历经数载潜心研发的新的开发软件Vivado也在28nm节点处向业界推出，这一全新的设计软件专为Xilinx在28nm推出的创新产品架构如3D封装IC和SoC而设计，可大大提高FPGA产品的设计效率、节省FPGA硬件空间，可谓是28nmFPGA产品的绝佳拍档。可以说，在28nm，Xilinx带领FPGA产业进入一个新的发展时代。

而20nm产品是对Xilinx 28nm产品架构的继承和创新。在20nm系列开发上，赛灵思与几百家实际客户共同调整优化的真正的SoC和3D IC产品；开发新的生态系统、供应链和提升质量和可靠度的各种工艺流程技术；并将这些器件与其下一代Vivado设计工具“协同优化”；重新定义高性能收发器在系统中的设计优化方法等。这些优势让赛灵思能够将20nm工艺的附加价值更有效地引入到28nm工艺所开创的并经验证的每项技术中。

20nm FPGA

赛灵思20nm8系列All Programmable FPGA相对于当代产品而言把性能又提高了2倍，功耗又降低了一半，集成度提高了1.5-2倍。这些器件可用于Nx10G/40G有线网络、LTE A无线网络的无线L1基带协处理，以及下一代系统加速与连接功能等高增长应用。新一代All Programmable FPGA在如下方面进行了重大提升：

• 架构的提升可将资源利用率提高到90%以上，而针对布线能力进行精心优化的算法则可将设计收敛加快4倍。

• 针对系统优化的高速收发器具有无与伦比的第二代自适应均衡、低抖动特性，而且功耗最低。

• 存储带宽提高两倍，而且大幅提升了数字信号处理和内置存储器的性能。

20nm 3D IC

赛灵思第二代3D IC将提供同构和异构两种配置，可用于Nx100G/400G智能网络、机架顶部数据中心交换器和集成度最高的ASIC原型设计等高增长应用。第二代All Programmable 3D IC在如下方面进行了重大提升：

• 二级3D互联，提供业界标准接口，芯片间带宽提高5倍。

• 逻辑容量扩大1.5-2倍，收发器带宽提高4倍，广泛集成的内存与Interlaken连接功能、流量管理和数据包处理IP完美结合在一起。

• 协同优化设计工具，并通过增强型高度可扩展的算法、芯片内与芯片间路由功能以及自动设计收敛将集成度提高两倍。

20nmSoC

赛灵思20nmAll Programmable SoC将异构处理内核和FPGA架构集成在一起，可加速关键处理功能。该器件可用于汽车、工业、科学、医疗等应用的异构无线网络射频、基带加速与回程、数据中心安全设备和嵌入式视觉等高增长应用。第二代All Programmable SoC在如下方面进行了重大提升：

• 增加处理系统和FPGA架构间的带宽，以加速关键处理功能。

• 提供新一代I/O、收发器和DDR内存接口功能。

• 提供新一代模块级功耗优化，以及先进的SoC级电源管理。

• 在近期ARM TechCon 2012大会上宣布的重大提升的基础上进一步增强下一代的安全性。

与Vivado协同优化

与赛灵思突破性7系列28nm产品系列一同推出的Vivado设计套件，现针对20nm产品系列进行了进一步协同优化，这样设计人员能够：

• 将LUT利用率提升20%，性能提升3个速度等级，功耗降低35%。

• 通过更快的分层规划、分析布局布线引擎以及快速增量式工程变更通知单（ECO）支持，将设计生产力提升4倍。

• 配合C设计流程使用时，验证运行时间缩短至原来的1/100以下，而且利用Vivado的IP集成器和封装器实现IP重用可将集成速度加快4至5倍。

可以断定，赛灵思20nm产品系列将为未来更高端、更智能化、集成度更高的应用市场推波助澜。

图1 28nm节点的创新推动FPGA进入新的发展时代

图2 赛灵思下一代产品：继承与创新

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