Altera公司近日宣布推出其第10代FPGA和SoC (芯片系统), 10代器件在工艺技术和体系结构基础上进行了优化,以更低功耗实现了更好的性能和更高的系统集成度。首先发布的10代系列包括Arria® 10以及Stratix® 10 FPGA和SoC,具有嵌入式处理器。10代器件采用了业界先进的工艺技术,包括Intel的14-nm Tri-Gate工艺和TSMC的20 nm工艺。早期试用客户目前正在使用Quartus® II软件进行10代产品开发。
据Altera公司产品营销资深总监Patrick Dorsey介绍,本次发布的第10代产品之所以被命名为第10代,是因为本次发布的产品在性能上与Altera上代产品(5代)相比有双倍提升,其次,在Altera产品更新换代的发展史上,从1992年第一代产品Flex8000开始计算,按照两年更新一次的频率,这确实是第10代产品。
本次发布的新产品在架构和工艺上具有新的突破。首先一点就是Stratix 10 FPGA 和SoC首次采用Intel的14nm Tri-Gate工艺。为何采用这种工艺? Patrick表示,三栅门晶体管的体积更小。Intel在半导体生产工艺上在业界领先2到3年,它的技术都比较成熟和标准。这是它首次开放给FPGA厂商使用。其次,第10代产品在FPGA产品本身的架构上也进行了很大的突破和创新,才使得性能得以大大提升。Patrick表示,本代产品采用了增强的高性能体系架构。FPGA产品本身在路由和逻辑方面进行了增强。这种架构是专门为10代产品研发的,它具有可扩展性,针对100万以上的逻辑单元,适合多片异构系统的需求。
Stratix 10 FPGA和SoC
Stratix 10 FPGA和SoC设计支持先进的高性能应用,包括网络、通信、广播以及计算机和存储市场等应用领域,同时降低了系统功耗。Stratix 10 FPGA和SoC采用Intel 14nm Tri-Gate工艺和增强高性能体系结构,工作频率超过了1 吉赫兹,两倍于当前高端28nm FPGA的内核性能。对于功耗预算非常严格的高性能系统,Stratix 10器件能在与前一代产品相当的性能水平上,帮助客户将功耗降低70%。
Stratix 10 FPGA和SoC性能特点包括:
• 单个芯片上集成超过四百万个逻辑单元
• 56-Gbps收发器
• 10-TeraFLOP单精度数字信号处理
• 第三代超高性能处理器系统
• 多芯片3D解决方案,可集成SRAM、DRAM和ASIC。
Arria 10 FPGA和SoC
Arria 10 FPGA和SoC是10代系列产品中最早推出的系列器件。该系列器件为中端可编程器件设立了新标杆,以更低的中端器件功耗提供更高的FPGA的性能和功能。利用针对TSMC 20nm工艺进行了优化的增强体系结构,Arria 10 FPGA和SoC比前一代器件的性能更强,而功耗降低了40%。
Arria 10器件的特性和功能比目前的高端FPGA更丰富,而性能提高了15%。Arria 10 FPGA和SoC反映了硅片融合的发展趋势,实现了系统集成度最高的中端器件,包括115万逻辑单元(LE)、集成硬核IP和第二代处理器系统,该系统具有1.5GHz双核ARM® Cortex™-A9处理器。Arria 10 FPGA和SoC含有28-Gbps收发器,带宽比当前一代产品高4倍,系统性能提高3倍,包括支持2666 Mbps DDR4以及15-GbpsHybrid Memory Cube。
开发套件
10代器件由Altera的Quartus II开发软件和高级设计流程工具提供支持,这包括OpenCL软件开发套件(SDK)、SoC嵌入式设计套装(EDS)和DSP Builder。与前一代产品相比,采用Quartus II软件,10代FPGA和SoC的编译时间缩短8倍。编译时间的有效缩短,是因为采用了现代多核计算技术的前沿软件算法。
早期试用客户目前正在使用Quartus II软件开发Arria 10 FPGA。Arria 10器件第一批样片将于2014年年初发售。Altera将于2013年提供14 nm Stratix 10 FPGA测试芯片,2014年为Stratix 10 FPGA提供Quartus II软件支持。