Xilinx凭借新型存储器、3D-on-3D和多处理SoC技术在16nm继续。。领先

■王艳新

Xilinx凭借新型存储器、3D-on-3D和多处理SoC技术在16nm继续。。领先

■王艳新

All Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思公司近日宣布，其16nm UltraScale+系列FPGA、3DIC和MPSoC凭借新型存储器、3D-on-3D和多处理SoC（MPSoC）技术，再次实现了领先一代的价值优势。为实现更高的性能和集成度，UltraScale+系列还采用了全新的互联优化技术——SmartConnect。这些新的器件进一步扩展了赛灵思的UltraScale产品系列（现从20nm跨越至16nm FPGA、SoC和3D IC器件），同时利用台积公司的16FF+FinFET 3D晶体管技术大幅提升了性能功耗比。通过系统级的优化，UltraScale+提供的价值远远超过了传统工艺节点移植所带来的价值，系统级性能功耗比相比28nm器件提升了2至5倍，还实现了。。领先的系统集成度和智能化，以及最高级别的安全性。

新扩展的赛灵思UltraScale+FPGA系列包括赛灵思市场领先的KintexUltraScale+FPGA和VirtexUltraScale+ FPGA以及3D IC系列，而Zynq UltraScale+系列则包含业界首款全可编程MPSoC。凭借这些新的产品组合，赛灵思能够满足各种下一代应用需求，包括LTE Advanced、早期5G无线、Tb级有线通信、汽车驾驶员辅助系统，以及工业物联网(IoT)应用等。

存储器增强型可编程器件：通过对SRAM集成的支持，UltraRAM解决了影响FPGA和SoC系统性能和功耗的最大瓶颈之一。利用这项新技术能创建用于多种不同应用场景的片上存储器，包括深度数据包和视频缓冲，实现可预见的时延和性能。设计人员通过紧密集成大量嵌入式存储器与相关处理引擎，不仅能实现更高的系统性能功耗比，并可降低材料清单（BOM）成本。UltraRAM提供多种配置，容量最大可扩展至432 Mb。

SmartConnect技术：SmartConnect是一种新的创新型FPGA互联优化技术，通过智能系统级互联优化，可额外提供20%到30%的性能、面积和功耗优势。而UltraScale架构通过重新架构布线、时钟和逻辑结构能够解决芯片级的互联瓶颈，SmartConnect则通过应用互联拓扑优化满足特定设计的吞吐量和时延要求，同时缩小互联逻辑面积。

业界首项3D-on-3D技术：高端UltraScale+系列集合了3D晶体管和赛灵思第三代3D IC的组合功耗优势。正如FinFET相比平面晶体管实现性能功耗比非线性提升一样，3D IC相比单个器件实现系统集成度和单位功耗带宽的非线性提升。

异构多处理技术：全新Zynq UltraScale MPSoC通过部署上述所有FPGA技术，实现了前所未有的异构多处理能力，从而能够实现“为合适任务提供合适引擎”。这些新器件相对此前解决方案可将系统级性能功耗比提升约5倍。位于处理子系统中心的是64位四核ARM Cortex-A53处理器，能实现硬件虚拟化和非对称处理，并全面支持ARM TrustZone。

处理子系统还包括支持确定性操作（deterministic operation）的双核ARM Cortex-R5实时处理器，从而可确保实时响应、高吞吐量和低时延，实现最高级别的安全性和可靠性。单独的安全单元可实现军事级的安全解决方案，诸如安全启动、密钥与库管理和防破坏功能等，这些都是设备间通信以及工业物联网应用的标准需求。

为实现完整的图形加速和视频压缩/解压缩功能，这一新的器件集成了ARM Mali-400MP专用图形处理器和H. 265视频编解码器单元，同时还支持Displayport、MIPI和HDMI。最后，该新器件还添加了专用平台和电源管理单元（PMU），其可支持系统监控、系统管理以及每个处理引擎的动态电源门控。

赛灵思可编程产品部执行副总裁兼总经理Victor Peng表示：“面向各种下一代应用，赛灵思的16nm FinFET FPGA和MPSoC可以提供领先一代的价值优势。我们全新的UltraScale+16nm产品组合提供了高出2至5倍的系统性能功耗比，实现了系统集成和智能化的巨大飞跃，以及客户所需要的最高级别的保密性和安全性。这些功能显著地扩大了赛灵思的现有市场。”

台积公司（TSMC）业务开发副总经理金平中博士表示“台积公司（TSMC）与赛灵思公司持续不断的通力协作成就了世界级的16nm FinFET产品系列，我们双方共同明确地展示了拥有最低功耗和最高系统价值的业界领先芯片性能。