FPGA迎來65nm時(shí)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(shí)Xilinx又更進(jìn)一步，在同一時(shí)間推出了65nm的Virtex-5 LXT系列，這也是時(shí)隔半年之后Xilinx推出的第二款65nm 產(chǎn)品。由此，FPGA進(jìn)入了65nm時(shí)代，Altera 與Xilinx也將展開新的技術(shù)對壘。

Altera: Stratix III FPGA

怎樣在獲得高性能的同時(shí)保持低功耗是65nm領(lǐng)域的最大難題，Altera的解決辦法是針對設(shè)計(jì)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(jìn)行了改進(jìn)。PowerPlay可以確定哪些邏輯陣列在時(shí)序關(guān)鍵的路徑上，需要最好的性能，然后把這些模塊設(shè)置為高速模式，所有其他邏輯資源自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式。Altera 針對71家客戶的設(shè)計(jì)進(jìn)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(shí)為了進(jìn)一步降低功耗，Altera提供了可選的內(nèi)核電壓。進(jìn)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(gè)內(nèi)核電壓，需要最大性能的設(shè)計(jì)使用1.1V，需要低功耗的設(shè)計(jì)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(yīng)用，第二種增加了存儲器和DSP模塊，適合計(jì)算比較集中的應(yīng)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(yīng)用，集成了千兆比特的串行收發(fā)器。同時(shí)針對大批量低成本的應(yīng)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(shè)計(jì)軟件，除了改進(jìn)了功耗優(yōu)化工具之外，Quartus II 6.1還在 6.0版本的基礎(chǔ)上優(yōu)化了時(shí)序分析器，可以迅速的達(dá)到時(shí)序逼近。Altera亞太區(qū)副總裁沈洪強(qiáng)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(shè)計(jì)Stratix III，實(shí)際上在設(shè)計(jì)FPGA時(shí)99%的工作量都只涉及到軟件，與FPGA器件本身沒有關(guān)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(wù)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(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)。

Per Holmberg強(qiáng)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(shí)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(yīng)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(jì)劃在2007年推出另外的兩個(gè)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(shí)也升級了ISE 8.2i設(shè)計(jì)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(shè)定的功耗限值和具體設(shè)計(jì)的功耗分析值，Xpower Estimator以電子表格的形式進(jìn)行對比。Xilinx已經(jīng)開始提供Virtex-5 LXT的樣片，預(yù)計(jì)于2008年開始量產(chǎn)。(何)