架構創(chuàng )新持續提升FPGA的性能與功耗水準

　　編者按：近日，All Programmable FPGA、SoC 和 3D IC 的領(lǐng)先企業(yè)賽靈思公司(Xilinx)宣布，延續 28nm工藝創(chuàng )新，投片可編程邏輯器件(PLD)行業(yè)首款20nm All Programmable器件;發(fā)布行業(yè)第一個(gè)ASIC級可編程架構UltraScale。這些發(fā)布的背景和意義是什么?

　　先進(jìn)工藝還需配合好架構

　　問(wèn)：為什么20nm時(shí)會(huì )出現UltraScale架構呢?

　　湯立人：工藝非常重要，但也不是全部。如果要達到一定的性能和功耗，還需要架構創(chuàng )新。如果僅僅提升制程工藝，其他不變的話(huà)，就達不到較高的性能和功耗水準?！　?/p>

 

　　問(wèn)：UltraScale為什么稱(chēng)為ASIC級?會(huì )帶來(lái)哪些優(yōu)勢?

　　湯立人：可編程在功耗和性能方面是有代價(jià)的。ASIC雖然是不可編程的，但許多地方可以直接連接，效率提高。因此，就像解決交通堵塞問(wèn)題一樣，過(guò)去，有限的道路導致主線(xiàn)堵塞，現在通過(guò)高速路實(shí)現智能交通流。UltraScale架構不僅可以解決系統總吞吐量擴展和時(shí)延方面的局限性，而且還能直接突破高級節點(diǎn)上的頭號系統性能瓶頸——互連問(wèn)題。UltraScale在布線(xiàn)、類(lèi)似ASIC的時(shí)鐘分布、增加CLB邏輯、控制集功能以及關(guān)鍵路徑優(yōu)化方面具有明顯的優(yōu)勢。

　　不僅如此，UltraScale架構在完全可編程架構中應用了尖端的ASIC技術(shù)，能從20nm平面FET擴展至未來(lái)的16nm 鰭式FET甚至更先進(jìn)的技術(shù)，并可從單芯片電路擴展為3D IC。

　　滿(mǎn)足高帶寬應用

　　問(wèn)：UltraScale架構的目標應用是什么?

　　湯立人：基于UltraScale架構的FPGA將支持新一代智能系統，滿(mǎn)足其新的高性能架構要求，這些應用包括：帶智能包處理和流量管理功能的400G OTN;帶智能波束形成功能的4X4混合模式LTE和WCDMA無(wú)線(xiàn)電;帶智能圖像增強與識別功能的4K2K和8K顯示屏;用于智能監視與偵查(ISR)的最高性能系統;數據中心使用的高性能計算應用等。