FPGA迎來65nm時代

11月13日，Altera公司正式發(fā)布了業(yè)界期盼以久的65nm FPGA—Stratix III 。與此同時Xilinx又更進一步，在同一時間推出了65nm的Virtex-5 LXT系列，這也是時隔半年之后Xilinx推出的第二款65nm 產(chǎn)品。由此，FPGA進入了65nm時代，Altera 與Xilinx也將展開新的技術對壘。

Altera: Stratix III FPGA

怎樣在獲得高性能的同時保持低功耗是65nm領域的最大難題，Altera的解決辦法是針對設計中需要的地方提高性能，而把其他地方的功耗降到最低。Altera公司產(chǎn)品和企業(yè)市場副總裁 Danny Biran表示，為此，Altera對Quartus II 6.1版本的PowerPlay功能進行了改進。PowerPlay可以確定哪些邏輯陣列在時序關鍵的路徑上，需要最好的性能，然后把這些模塊設置為高速模式，所有其他邏輯資源自動進入低功耗模式。Altera 針對71家客戶的設計進行了分析，發(fā)現(xiàn)超過70%的邏輯陣列都處于低功耗模式。因此這種方法對降低功耗非常有效。與90nm的Stratix II 相比，Stratix III FPGA的功耗降低了50%。

同時為了進一步降低功耗，Altera提供了可選的內(nèi)核電壓。進入65nm工藝，工作電壓通常需要降至1V，Altera為Stratix III提供了1.1V和0.9V兩個內(nèi)核電壓，需要最大性能的設計使用1.1V，需要低功耗的設計使用0.9V內(nèi)核電壓。

在特性方面，Altera推出了三種型號的Stratix III FPGA，第一種適合一般應用，第二種增加了存儲器和DSP模塊，適合計算比較集中的應用，比如無線基站、視頻或圖象處理，第三種適合寬帶接口這樣的高速互連應用，集成了千兆比特的串行收發(fā)器。同時針對大批量低成本的應用提供從Stratix III到 HardCopy III的無縫移植。

Altera發(fā)布了支持65nm器件的Quartus II 6.1版本設計軟件，除了改進了功耗優(yōu)化工具之外，Quartus II 6.1還在 6.0版本的基礎上優(yōu)化了時序分析器，可以迅速的達到時序逼近。Altera亞太區(qū)副總裁沈洪強調(diào)，雖然Stratix III的樣片還沒有推出，用戶已經(jīng)可以用Quartus II 6.1來設計Stratix III，實際上在設計FPGA時99%的工作量都只涉及到軟件，與FPGA器件本身沒有關系。Stratix III的工程樣片將于明年第三季度開始供貨。

Xilinx: Virtex-5 LXT FPGA

Xilinx也迫不及待地推出了其65nm的第二款產(chǎn)品—Virtex-5 LXT FPGA，并且首次在Virtex-5 LXT平臺內(nèi)加入了硬核形式的PCI Express和以太網(wǎng)MAC模塊。

Xilinx可編程數(shù)字系統(tǒng)全球市場總監(jiān) Per Holmberg表示，到2009年，PCI Express和以太網(wǎng)在FPGA所服務的市場中將成為主流，有望占到所有高速串行接口出貨量的80%以上。因此Xilinx在首款65nm Virtex-5 LX平臺的基礎上推出了具有串行連接能力的Virtex-5 LXT平臺，除了PCI Express和千兆以太網(wǎng)之外，Virtex-5 LXT也支持其他所有在3.2Gbps范圍內(nèi)的串行協(xié)議標準。

Per Holmberg強調(diào)Virtex-5 LXT是FPGA行業(yè)內(nèi)第一款內(nèi)建PCI Express和以太網(wǎng)硬核模塊的產(chǎn)品，與軟核實現(xiàn)方式相比，硬核可以把功耗降低5~10倍，節(jié)約將近90%的邏輯資源。

值得注意的是，同樣是主打高速串行連接市場，Virtex-5 LXT沒有像Virtex-4 FX那樣加入PowerPC處理器內(nèi)核并追求極限的收發(fā)速率，很顯然并不是每種應用都需要如此高的性能。但是按照65nm Virtex-5系列的產(chǎn)品路線圖，Xilinx計劃在2007年推出另外的兩個FPGA平臺產(chǎn)品，其中將有支持PowerPC處理器以及串行連接的高性能產(chǎn)品。

Xilinx在推出Virtex-5 LXT的同時也升級了ISE 8.2i設計套件，為解決功耗問題，ISE 8.2i集成了 Xpower Estimator 功耗評估工具，對于設定的功耗限值和具體設計的功耗分析值，Xpower Estimator以電子表格的形式進行對比。Xilinx已經(jīng)開始提供Virtex-5 LXT的樣片，預計于2008年開始量產(chǎn)。(何)