简单而明智的成长,记赛灵思3D技术首发

2010-10-29 11:08:37来源: EEWORLD

     赛灵思近日宣布推出业界首项堆叠硅片互联技术,即通过在单个封装中集成多个 FPGA 芯片,实现突破性的容量、带宽和功耗优势,以满足那些需要高密度晶体管和逻辑,以及需要极大的处理能力和带宽性能的市场应用。


                                “堆叠硅片互联技术”的 3D 封装方法
      该技术采用无源芯片中介层、微凸块和硅通孔 (TSV)技术,实现了多芯片可编程平台。对于那些需要高密度晶体管和逻辑、以及需要极大的处理能力和带宽性能的市场应用而言,这些28nm平台和单芯片方法相比,将提供更大的容量,更丰富的资源,并显著降低功耗

超越摩尔定律

      到目前为止,FPGA 的所有工艺节点都遵循摩尔定律的发展,逻辑容量提高一倍,则成本降低一半。“堆叠硅片互联技术”将多芯片平行排列在一个硅衬底上,实现多逻辑容量提高,简简单单地超越了摩尔定律。简单的背后是其统一的发展规划支持,赛灵思FPGA芯片架构的统一,随在功耗、性能上的达到最优,但正是这种统一的芯片架构方便了多芯片的集成,现在看来真是明智的发展道路。

      堆叠硅片的单 FPGA 比多个 FPGA 应用于大规模设计突破了 FPGA 间传输信号的时延限制,有效利用 I/O, 降低多个 FPGA 之间用标准器件 I/O 创建逻辑连接会引起不必要的功耗。

      最新技术的高密度FPGA将极大的方便通信、医疗、测试和测量、航空航天和国防、高性能计算以及 ASIC 原型设计(仿真)等领域的设计者。满足其希望使用FPGA来部署其下一代的、最苛刻的应用时, 可以使用到资源最丰富的 FPGA 器件的要求。由于无需在相邻 FPGA 间通过I/O 接口和 PCB 走线来驱动芯片,因此此前在系统中使用多个 FPGA 的设计人员,将享用到FPGA芯片之间更高的带宽、更低的功耗、以及更快速的连接方式。

      通过采用3D封装技术和硅通孔 (TSV) 技术,赛灵思28nm 7系列FPGA目标设计平台所能满足的的资源需求,是最大单芯片 FPGA 所能达到的两倍。Virtex®-7 2000T 器件是 Virtex-7 系列中最大型的产品,容量高达 200 万个逻辑单元,并采用 36 个 10.3 Gbps收发器,它将是首款采用该技术的产品。首批产品预计将于 2011 年下半年推出。赛灵思高级副总裁汤立人(Vincent)指出:“通过提供多达 200 万个逻辑单元的业界最大容量,赛灵思 28nm 7系列FPGA大大拓宽了可编程逻辑应用的范围。而我们的堆叠硅片互联封装方法让这样了不起的成就成为了可能。赛灵思五年来的精心研发,以及TSMC和我们的封装供应商所提供的业界领先技术,使我们能为电子系统开发人员带来创新的解决方案,让 FPGA 的优势进一步深入到他们的制造流程。”
     
                          Vincent(左一)和Clement

      28nm Virtex-7 LX2000T 产品将成为全球首个多芯片 FPGA,其逻辑容量是目前赛灵思带串行收发器的最大型40nm FPGA的3.5倍以上,同时也是最大竞争型的带串行收发器 28nm FPGA 的2.8倍以上。该产品采用了业界领先的微凸块 (micro-bump) 组装技术、赛灵思公司专利FPGA创新架构,以及TSMC的硅通孔 (TSV) 技术以及赛灵思的专利 FPGA 创新架构。在同一应用中,相对于采用多个具有不同封装的 FPGA 而言,28nm Virtex-7 LX2000T 大大降低了功耗、系统成本及电路板的复杂性。


                        xilinx-virtex7 与1元硬币比较             

      ISE® 13.1 设计套件目前已向客户推出试用版,利用其提供的软件支持,其中有设计规则检查(DRCs)和软件信息可引导用户实现 FPGA芯片间的逻辑布局布线。此外,PlanAhead 和 FPGA Editor功能增强了基于堆叠硅片互联技术的 FPGA 器件的图示效果,有助于开展互动设计布局规划、分析及调试。对于多芯片综合的问题,大家不必考虑太多,软件可自动将设计分配到 FPGA 芯片中,无需任何用户干预。如果需要,客户可在特定 FPGA 芯片中进行逻辑布局规划。在没有任何此类约束的情况下,软件工具可让算法智能地在 FPGA 芯片内放置相关逻辑,并遵循芯片间和芯片内的连接和时序规则。

关键字:简单  明智  成长  赛灵思

编辑:刘志青 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/1029/article_1399.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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