探秘Altera 2012变革所在

2013-01-27 16:50:45来源: 21ic
   

近年来,半导体技术发展迅速,依照摩尔定律每18个月就会出现新工艺节点,其晶体管密度更高,速率更快,而功耗更低。当前,在28 nm,芯片容量足以实现整个系统,节省了功率元件和商用存储器。但是,工艺工程师、电路设计人员、芯片设计人员和规划人员必须一起协同工作,才能在越来越困难的技术环境中进一步提高系统性能和能效。

这种变化对整个半导体行业产生了深远的影响,推高了工程成本,增加了风险,大部分系统开发人员很难使用专用芯片系统(SoC)。这同时也改变了FPGA企业的本质及其与用户的关系。

在新的制程中,FPGA通常是最先被采用, 验证和优化该工艺的器件之一。例如,Altera于2011年初在其定制28nm FPGA系列中开始发售功能强大、复杂的器件,采用了TSMC的高性能28nm工艺。这需要在前十代产品节点与代工线共同工作所累积的经验基础上,进一步展开密切合作。双方在工艺工程、晶体管设计和电路设计方面进行协作,才能够交付FPGA产品,尽快发挥新工艺节点在整个工艺周期中的固有优势。

但是,对新技术节点的需求已经超出了电路设计能力,在芯片级甚至是系统级影响设计选择。例如,考虑高速串行接口。Altera现在通过工艺、器件和电路创新,发售了Stratix V FPGA,它具有可高度灵活配置的28 Gbps收发器。但是,在当今以系统为导向的环境下,只有业界最快的集成收发器还远远不够。串行链路需要速度足够快的控制器才能够跟上收发器。控制器需要速度很快的片内总线、容量足够大速度足够快的缓冲以支持它们。所有这些模块必须满足能耗要求,具体取决于系统,其应用以及使用模式。

 

Altera公司总裁兼CEO John Daane

 

Altera公司总裁兼CEO John Daane

相应的,Altera收发器技术必须提供多种选择。一些选择是在电路级——设计了不同版本的收发器工作在不同速率上,提供不同等级的能耗。从定制28-nm系列中选择芯片,系统设计团队在收发器速率和能耗上满足了自己的系统要求。

其他决定是在模块级。PCI Express Gen3或者DDR3等对性能要求很高、对功耗要求很严的控制器必须在可编程单元中实现,还是在固定硬件中实现?这类模块应该连接至可编程架构,还是硬线连接的系统总线,还是都需要连接?答案取决于具体应用。

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关键字:Altera  2012

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2013/0127/article_3300.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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