楊飛

賽靈思公司亞太區(qū)銷售與市場副總裁

隨著FPGA步入28nm行列，不僅加速取代ASIC和ASSP，而且通過更多的集成與融合，打通了系統(tǒng)的“關(guān)節(jié)”。FPGA巨頭賽靈思(Xilinx)的All Programmable FPGA、3D IC和SoC在28nm節(jié)點達(dá)到一個臨界閾值，這個閾值標(biāo)志著配備合適的IP和軟件，F(xiàn)PGA無論從規(guī)模還是速度方面均已經(jīng)成為系統(tǒng)的核心。

工藝提升和構(gòu)架創(chuàng)新“齊頭并進(jìn)”

賽靈思是業(yè)界首個28nm FPGA的開創(chuàng)者，并與TSMC進(jìn)行深層技術(shù)合作，開發(fā)了HPL(高性能低功耗工藝)。全球首家量產(chǎn)3D IC，打造了半導(dǎo)體史上容量最大、性能最強(qiáng)的器件。賽靈思全球首家量產(chǎn)異構(gòu)3D IC，成功地把40nm模擬芯片和28nm FPGA通過3D IC實現(xiàn)量產(chǎn)，并打造單片400G系統(tǒng)。賽靈思全球首片All Programmable SoC，將ARM多核處理器與FPGA有機(jī)結(jié)合，打造新一代硬件、軟件及I/O全面可編程的單芯片SoC平臺。

在最新的UltraScale架構(gòu)中，賽靈思采用了一種更智能的布線方式，引入類似高速公路設(shè)計中的快速通道理念，通過對整體邏輯單元的更合理布局形成一些快速通道，減少了對很多作為中間布線通道的邏輯單元的浪費(fèi)，從而讓更多的邏輯單元能夠發(fā)揮更重要的系統(tǒng)功能的作用。經(jīng)這種布線優(yōu)化后，器件利用率可達(dá)到90%，且不降低性能或增加系統(tǒng)時延。

UltraScale架構(gòu)跨越多個技術(shù)節(jié)點，將延伸賽靈思的整體產(chǎn)品系列。賽靈思UltraScale架構(gòu)可從20nm平面晶體管結(jié)構(gòu)(planar)工藝向16nm乃至FinFET晶體管技術(shù)擴(kuò)展，從單芯片(monolithic)到3D IC擴(kuò)展。UltraScale架構(gòu)暫時會先應(yīng)用到中高端領(lǐng)域。在20nm技術(shù)節(jié)點，Zynq、Kintex、Virtex會有所量產(chǎn)，而低端的Artix暫無計劃，因為Artix 7系列暫時還能滿足當(dāng)前的需求。對于16nm技術(shù)節(jié)點，隨著賽靈思和臺積電聯(lián)手實施“FinFast”專項計劃，未來也將以一個團(tuán)隊(One Team)的合作模式為業(yè)界帶來打造具備最快上市、最高性能優(yōu)勢與最高集成度的16nm FinFET FPGA產(chǎn)品。未來，雙方將聯(lián)合優(yōu)化FinFET工藝，以應(yīng)用于Xilinx下一代UltraScale技術(shù)架構(gòu)產(chǎn)品中，2013年推出測試芯片，2014年產(chǎn)品化。

“與時俱進(jìn)”的Vivado設(shè)計套件

而要充分發(fā)揮賽靈思器件的全部功能，需要更先進(jìn)的工具，因為它們的純芯片功能已經(jīng)涉及到復(fù)雜ASSP和ASIC器件的范疇。因此，這些28nm器件需要借助新的工具來充分發(fā)揮它們的功能。

賽靈思Vivado設(shè)計套件不僅可支持大型設(shè)計的開發(fā)， 同時還能把生產(chǎn)力提升4倍，以便將此類大型設(shè)計迅速投產(chǎn)。Vivado平臺提供的眾多強(qiáng)大支持包括支持系統(tǒng)級的抽象、基于模型的編程、基于行為的編程以及IP提取和復(fù)用，通過增加自動化抽象所有硬件，這是為完全可編程器件提供的一種完全可編程的抽象。

經(jīng)過不斷地創(chuàng)新，賽靈思的SmartCore IP產(chǎn)品系列能充分滿足各種不同細(xì)分市場對于高級智能解決方案系統(tǒng)的必要要求，同時，Vivado設(shè)計套件也在“與時俱進(jìn)”。針對最新的Smarter Vision解決方案，Vivado引入OpenCV這一開源的程序庫的支持，以提供更強(qiáng)大的架構(gòu)級處理并提供像素處理接口和信號分析的基本功能?？蛻裟芡ㄟ^使用賽靈思新推出的IP Integrator工具在其設(shè)計中快速實現(xiàn)SmartCORE IP組合的內(nèi)核以及OpenCV庫的算法。

向Smart Solution 供應(yīng)商轉(zhuǎn)型

和全球一樣，通信行業(yè)一直都是FPGA應(yīng)用的重點，Xilinx Smarter Network解決方案就是專門為通信行業(yè)兒量身定制的。而針對更廣泛的市場，Xilinx Smarter Vision All Programmable解決方案正在引領(lǐng)眾多領(lǐng)域的系統(tǒng)變革創(chuàng)新。

隨著市場發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，下一代更智能網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心需要更智能化、靈活性和自適應(yīng)性，ASIC和ASSP難以應(yīng)對高度細(xì)分、快速發(fā)展變化的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用需求。賽靈思新一代更智能(Smarter) 網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心解決方案可使客戶通過快速組裝All Programmable器件與SmartCORE IP的這一獨特組合，添加更智能、自適應(yīng)的算法與功能的 “秘制配方”，從而實現(xiàn)產(chǎn)品差異化。為打造SmartCORE IP系列， 賽靈思進(jìn)行了一系列密集的收購，包括： Omiino、ModelWare、Sarance、Modesat。這些收購的IP加上內(nèi)部開發(fā)的IP，使賽靈思能夠為網(wǎng)絡(luò)、通信和數(shù)據(jù)中心客戶設(shè)計Smarter Systems。

在Smarter Vision方面，雖然應(yīng)用已足以讓人稱奇，但其潛力還尚待挖掘。有預(yù)測在10年時間里，從汽車到工廠自動化、醫(yī)療、監(jiān)控、消費(fèi)類、航空航天等絕大多數(shù)電子系統(tǒng)都將包含Smarter Vision技術(shù)，這就需要一個極為靈活的處理平臺、豐富的資源組合以及可靠的生態(tài)系統(tǒng)，基于賽靈思All Programmable的 Smarter Vision解決方案正在引領(lǐng)這場變革創(chuàng)新。

您是否見識過奧迪非凡的自動泊車功能?在沒有駕駛員的情況下，轎車能自動找到車位并泊車入位;或者，您是否使用Kinect控制器玩過Xbox 360游戲，或是剛剛咬下一口您從本地水果店購買的鮮香水果。如果是，那么您可以把自己看成是Smarter Vision系統(tǒng)時代到來的見證人。