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赛灵思最新高性能28nmVirtex7器件背后的故事FPGACPLD万芳

发布时间:2020-02-14 12:07:48 阅读: 来源:砂浆泵厂家

赛灵思最新高性能28nm Virtex-7 器件背后的故事 - FPGA/CPLD - 电子工程网

继28nm Kintex-7发布之后的4个月,赛灵思上周推出了第二个28nm产品系列,这就是该公司最高性能的Virtex-7 FPGA。关于该系列的开发过程和优势,赛灵思亚太区销售及市场总监张宇清先生为我们做了讲解。

赛灵思很早就着手推出最新的7系列FPGA。该公司的新一代FPGA采用统一架构,分为三个子系列,分别称作Virtex-7、Kintex-7和Artix-7。Virtex为最高性能版本,Kintex为最高性价比产品,而Artix则属于低成本产品。

张宇清介绍说,该公司7系列FPGA由台积电生产,采用台积电的HKMG(high-k metal gate)工艺。该工艺又曾经有两种,一种称作HP(high performance,即高性能),另一种成为LP(low power,即低功耗)。他说,赛灵思的友商(注:即竞争对手的婉称,也就是Altera)采用的是台积电的HP工艺。但赛灵思后来发现该工艺存在问题。为提高芯片性能,HP工艺需要在硅片上注入GeSi,正是这个工艺比较难控制。后来赛灵思与台积电共同开发了一种新的工艺,称作HP-L(即高性能、低功耗)。该工艺在牺牲很少性能的情况下大幅降低了产品的功耗。张宇清说,该工艺并非赛灵思专有;苹果和ARM公司也正采用这种工艺。

基于HP-L工艺的Virtex-7 FPGA最高可包含200万个逻辑单元,比现有最大的FPGA高一倍。与上一代产品Virtex-6相比,串行IO带宽提高一倍,系统处理能力提高一倍,系统容量提高一倍,最适合有线通信和医疗(CT、MRI和PET)应用。关于该系列的参数详情请参阅http://www.eechina.com/thread-71324-1-1.html。

Virtex-7的第一款新品是 VX485T(即包含485K逻辑单元)。为说明新产品的低功耗特性,赛灵思公司做了一个演示,比较VX485T与上一代的代表产品Virtex-6 LX240T及4个月前推出的Kintex-7 K325T在相同负荷下的功耗情况。比较结果如下(单位:W)。

器件

28nm

Virtex-7 VX485T

28nm

Kintex-7 K325T

40nm

Virtex-6 LX240T

静态功耗

1.7

1.0

4.0

动态功耗

1.7

2.3

3.0

总功耗

3.4

3.3

7

张宇清介绍说,虽然开发新一代FPGA的前期成本很高(数千万美元),但由于赛灵思有两万多个客户,最后表现在芯片价格上就很少了,这也是FPGA相对于ASIC的一大优势。另外,由于线宽缩小,器件所需要的硅片尺寸得以降低,器件的成本也得以降低。所以,新的Virtex-7 VX485T与上一代的代表产品Virtex-6 LX240T价格相当,但性能和功耗却得到大幅改善。

目前,Virtex-7 VX485T处于ESLAB样片阶段,用户现在就可以进行评估。Kintex-7 K325T以处于首批工程样片阶段,用户可以用来进行系统设计。在此过程中,赛灵思会陆续推出普通工程样片和正式投产器件,用户现在进行器件评估和系统设计可以加快开发过程。

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