Altera合体Intel后首发新品Stratix 10 FPGA和SoC

 中国电子报、电子信息产业网  作者:刘静
发布时间:2015-06-10
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这是Altera嫁给Intel之后的第一次郑重亮相。2015年6月9日,Altera发布了由Intel代工的新一代Stratix 10 FPGA和SoC。大家都知道,Altera此前包括Arria 10在内的产品一直都是由台积电代工,而此次的新产品相当于Intel与Altera首次携手在FPGA领域推出的第一个产品。按照Altera公司亚太区副总裁兼董事总经理 Erhaan Shaikh的说法,“Intel的14nm三栅极技术对于我们的Stratix 10产品来说,是能够体现它能力的最好技术”。

可以看到的是,Altera在这次婚后首秀中的精心布局——革命性HyperFlexFPGA架构、Intel 14nm三栅极工艺技术制造、先进的异构3D SiP集成封装、专有的安全器件管理器。这使得Stratix 10 FPGA和SoC能够实现2倍的内核性能提升,70%的功耗减少和安全性能保证。就像Altera市场资深副总裁Danny Biran所言,“其功能在业界是无与伦比的,支持客户采用FPGA以前无法想象的创新方式来设计其系统”。

  按照小编的看法,在Altera的这款新产品中Intel的痕迹无处不在。我们来看看Stratix 10有哪些亮点?

HyperFlex新架构:“寄存器无处不在”

  新产品系列能够实现2倍的性能提升,与Altera采取了全新的体系结构密不可分。这种HyperFlex的全新体系结构是FPGA业界十多年来最显著的架构体系结构创新,结合Intel 14nm三栅极工艺,可以让产品的核逻辑频率比竞争对手下一代高端FPGA还要高2倍。

Altera产品营销资深总监Patrick Dorsey向记者介绍,不管是Altera公司传统的架构还是Xilinx公司的UltraScale这种传统架构,都面临着一个共同的问题,在布线方面遇到阻抗造成延时。通常的解决方法是通过创建更宽的总线,拓宽数据通路,但却需要很长的布线距离,造成整体性能的降低。

而HyperFlex这个全新的架构则是在所有内核互联布线段上引入了寄存器,在HyperFlex整个布线中布局了上千万的寄存器,“让寄存器无处不在”。Dorsey表示,这样的结构可以帮助设计人员避免关键通路和布线延时,让其设计能够迅速达到时序收敛。内核逻辑性能提高2倍后,不需要很宽的数据通路,也不需要由于时钟偏移导致的特殊设计结构,极大的提高了器件利用率,降低了功耗,并且支持高性能设计降低逻辑面积要求,从而降低了70%的功耗。

  异构3D系统级封装:瓷砖铺贴式拼装

  Stratix 10 FPGA和SoC系列采用了异构3D SiP集成技术。这是Altera第一次实现在一个封装之上有多个裸片。与竞争对手不同的是,Altera采用的是单片内核架构,将FPGA的裸片作为一个单片,以保证其单片性能,确保它和其它的芯片的对话顺畅。

Altera的异构SiP集成技术是通过使用Intel的专用嵌入式多管芯互联桥接(EMIB,Embedded Multi-die Interconnect Bridge)技术,实现多个裸片之间的连接。

“在最初每一块芯片贴上去的时候,它都具有自己最初的功能,而随着整个系统不断发展,它每一块都可以是灵活的实现替换。也就是说它可以按照客户的需求实现一个可伸展性,它部署起来非常快,这就使得我们的产品面市的时间能够得到很大的提高。”Dorsey说。

通过异构3D SiP方法实现高速协议和收发器,Altera将能够快速交付Stratix 10器件型号,满足不断发展的市场需求。例如,使用异构3D SiP集成技术为Stratix 10器件提供了途径来实现更高的收发器速率(56 Gbps)、新出现的调制格式(PAM-4)、通信标准(PCIe Gen4、多端口以太网),以及模拟和宽带存储器等其他功能。

  SDM:全面的安全功能

  Dorsey还向记者强调了Stratix 10 FPGA和SoC的安全性。由于采用了安全设计管理器(SDM,Secure Design Manager),FPGA当中的每一个部分都可以给它加装安全方面的性能,并且支持基于扇区的认证和加密、多因素认证和物理不可克隆功能(PUF,physically unclonable function)技术。

“这一代的FPGA可能会涉及500多万个逻辑单元。我们可以把这些FPGA的逻辑单元分离开来,在每一个上面都可以有单独的一个芯片,使它的安全性能大大提高。对于云提供商来说,可以把不同客户的应用分开,使得客户的应用得到安全保障。”Dorsey说。

Altera还与Athena集团以及IntrinsicID合作,为Stratix 10 FPGA和SoC提供了世界级加密加速和PUF IP。Stratix 10 FPGA和SoC的多层安全和分区IP保护特性,使得该器件成为军事、云安全和物联网基础设施应用的理想解决方案。

Enpirion+SmartVoltage ID:电源管理提高功效

这次的Stratix 10 FPGA和SoC还采用了Altera的系列Enpirion PowerSoC电源解决方案。Enpirion PowerSoC经过优化满足了严格的性能和功率要求,在最小的引脚布局中提高了效率。Dorsey透露,作为一个在Intel代工的产品,Stratix 10 FPGA和SoC还引入了SmartVoltage ID。

“而对于每一个Intel产品来说,它都具备一个共同能力,就是SmartVoltage ID。这个SmartVoltageID的能力实际上就是告诉像处理器或Stratix 10的芯片,让它知道这个电源需要的电压是多少,从而实现器件对电压的优化。加上我们自己的电源管理,最大程度上就帮助提高了功效。”Dorsey表示。


来源:            责任编辑:刘静
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