賽靈思昂首挺進(jìn)2.5D FPGA時(shí)代!

　　在28nm工藝節(jié)點(diǎn)，賽靈思(Xilinx)給了我們很多驚喜!

　　2010年10月，賽靈思(Xilinx)聯(lián)合臺(tái)積電蔣尚以發(fā)布FPGA 3D封裝技術(shù)-----堆疊硅片互聯(lián)(SSI)技術(shù)。

　　差不多一年過去了，在10月26日賽靈思(Xilinx)又給了我們一個(gè)大驚喜，發(fā)布又一個(gè)里程牌式的產(chǎn)品----基于堆疊硅片互聯(lián)(SSI)技術(shù)的世界最大容量FPGA Virtex-7 2000T。Virtex-7 2000T利用68 億個(gè)晶體管為客戶提供了200 萬個(gè)邏輯單元，相當(dāng)于 2,000 萬個(gè) ASIC 門，專門針對(duì)系統(tǒng)集成、ASIC 替代以及 ASIC 原型和模擬仿真的市場(chǎng)需求。堆疊硅片互聯(lián)(SSI) 技術(shù)的應(yīng)用成就了賽靈思(Xilinx)大容量FPGA，而2.5D IC堆疊技術(shù)的率先應(yīng)用， 使得賽靈思(Xilinx)能夠?yàn)榭蛻籼峁﹥杀队谕惛偁幃a(chǎn)品的容量并超越摩爾定律的發(fā)展速度。而這是單硅片F(xiàn)PGA在 28nm工藝節(jié)點(diǎn)所根本無法實(shí)現(xiàn)的。

　　賽靈思(Xilinx)亞太區(qū)銷售及市場(chǎng)總監(jiān)張宇清，全球高級(jí)副總裁、亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人，產(chǎn)品市場(chǎng)營銷總監(jiān)Brent Przybus

　　本次發(fā)布會(huì)上，賽靈思(Xilinx)稱其堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)為2.5D而不是3D。

　　賽靈思公司全球高級(jí)副總裁、亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人解釋了原因，3D堆疊是使用TSV技術(shù)將多顆主動(dòng)元件垂直堆疊在一起, 即主動(dòng)和主動(dòng)堆疊，這樣的實(shí)現(xiàn)方式存在幾個(gè)挑戰(zhàn)，第一是主動(dòng)元件的散熱問題;第二是在高溫狀態(tài)下， 硅通孔(TSV)所產(chǎn)生的應(yīng)力影響到周邊晶體管的性能 (即周邊和其它晶體管有快又慢， 不均衡， 影響整體性能)。這些挑戰(zhàn)對(duì)于很多芯片供應(yīng)商和晶圓廠來說，在未來2-3年內(nèi)都沒有可行的解決方案。

　　湯立人接著介紹，賽靈思(Xilinx)的堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)是將4個(gè)28nm FPGA，通過硅中介層連接。硅中介層是被動(dòng)的。因?yàn)槭潜粍?dòng)的，中間沒有晶體管，不存在TSV應(yīng)力以及散熱問題。賽靈思稱其為2.5D技術(shù)，認(rèn)為是可以代替3D的技術(shù)。

　　湯立人認(rèn)為：“2.5D是一個(gè)非常大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。Virtex-72000TFPGA可以加速替代ASIC和ASSP。”據(jù)悉，賽靈思是全球第一家部署2.5D堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的企業(yè)。而且在FPGA行業(yè)，賽靈思(Xilinx)可能是唯一一家適合2.5D技術(shù)的企業(yè)，這要得益于賽靈思 的FPGA的獨(dú)特架構(gòu)。賽靈思亞太區(qū)銷售及市場(chǎng)總監(jiān)張宇清解釋到：“CPU廠商很難做到，別的FPGA廠商也很難做，因?yàn)?.5D技術(shù)跟原來的架構(gòu)非常有關(guān)系，賽靈思的FPGA架構(gòu)是Column Base，加減模塊比較方便，每個(gè)Column之間是可以連接在一起，四個(gè)之間連接起來，走線是最短的。如果不是這種架構(gòu)，邏輯是隨便放的，很難做到。”

　　Virtex-7 2000T對(duì)于拓展FPGA業(yè)務(wù)發(fā)展是非常重要的，體現(xiàn)在：一，可以替代ASIC和ASSP，替代2000萬門的ASIC產(chǎn)品。ASIC NRE費(fèi)用非常貴，想做28nm的ASIC，需要投入5000萬-6000萬美金，比40nm ASIC投資增加了40%。二，集成度，Virtex-7 2000T在集成度方面非常成功，在功耗，性能，成本方面具有非常優(yōu)異的性價(jià)比。Virtex-7 2000T FPGA可實(shí)現(xiàn)180000MIPS，而總功耗控制在20瓦以內(nèi)。

　　在總體投入成本相當(dāng)?shù)那闆r下，Virtex-7 2000T可把開發(fā)時(shí)間提高2/3;同時(shí)創(chuàng)建集成系統(tǒng)，提高系統(tǒng)帶寬，并因?yàn)楸苊饬薎 / O互連而大幅降低功耗。此外還可以加速先進(jìn)ASIC系統(tǒng)的原型設(shè)計(jì)和模擬仿真。

　　Virtex-7 2000T已經(jīng)開始供貨，已經(jīng)有日本的一家廠商用來做裸眼3D TV。

　　據(jù)悉，賽靈思同時(shí)也在進(jìn)行3D技術(shù)的研發(fā)，2.5D技術(shù)會(huì)不會(huì)是一個(gè)過渡呢?湯立人表示，2.5D會(huì)一直走下去的，2.5D有自己的應(yīng)用，不一定會(huì)被3D代替。目前2.5D上所有晶片都是同構(gòu)的，將來2.5D可以做到異構(gòu)。也許可以把 65nm的A/D、20nm的存儲(chǔ)器，還有CPU等放在一起，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)IC互聯(lián)，那將會(huì)帶來更多的革新。而且賽靈思明年將會(huì)推出基于2.5D堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的7系列HT產(chǎn)品。