賽靈思堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)深度解密

1.賽靈思今天宣布推出什么產(chǎn)品？

　　賽靈思采用了稱之為“堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)”的3D封裝方法，該技術(shù)采用無源芯片中介層、微凸塊和硅通孔 (TSV)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多芯片可編程平臺。對于那些需要高密度晶體管和邏輯、以及需要極大的處理能力和帶寬性能的市場應(yīng)用而言，這些28nm平臺和單芯片方法相比，將提供更大的容量，更豐富的資源，并顯著降低功耗。

2.賽靈思所謂的“超越摩爾定律”是什么意思？

　　到目前為止，F(xiàn)PGA 的所有工藝節(jié)點(diǎn)都遵循摩爾定律的發(fā)展，邏輯容量提高一倍，則成本降低一半。遺憾的是，僅僅依靠摩爾定律的發(fā)展速度，已不能滿足市場對可控功耗范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多資源以及更高代工廠良率的無止境的需求。堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)使賽靈思能夠推出一款可有效解決上述難題的可編程解決方案。

3.為什么客戶不能簡單地把兩個或更多 FPGA 連接起來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模設(shè)計(jì)？

　　這種簡單連接的方法有三大缺點(diǎn)：一是可用 I/O 數(shù)量有限，不足以連接用以供分區(qū)設(shè)計(jì)中不同 FPGA 間信號傳輸?shù)膹?fù)雜網(wǎng)絡(luò)，同時也難以連接 FPGA 到系統(tǒng)其它器件；二是 FPGA 間傳輸信號的時延限制了性能；三是在多個 FPGA 之間用標(biāo)準(zhǔn)器件 I/O 創(chuàng)建邏輯連接會引起不必要的功耗。

4.使用堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)時有沒有特殊的熱管理要求？

　　沒有。由于中介層為無源的，因此除了FPGA 芯片消耗熱量外，不存在其它散熱問題。因此，如果這么大的單片器件可以制造， 采用堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的 FPGA 產(chǎn)品就相當(dāng)于一個單芯片。

5.堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)是否可靠？

　　是的，很可靠。由于較薄的硅中介層可有效減弱內(nèi)部堆積的應(yīng)力，一般說來堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)封裝架構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力低于同等尺寸的單個倒裝 BGA 封裝，這就降低了封裝的最大塑性應(yīng)變，熱機(jī)械性能也隨之得以提升。

6.堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)生產(chǎn)的 FPGA主要針對那些人群？

　　任何需要超過現(xiàn)有邏輯密度水平的高密度 FPGA 的客戶都能受益于采用堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的 FPGA 產(chǎn)品。通信、醫(yī)療、測試和測量、航空航天和國防、高性能計(jì)算以及ASIC 原型設(shè)計(jì)（仿真）等市場領(lǐng)域的客戶，當(dāng)他們希望使用FPGA來部署其下一代的、最苛刻的應(yīng)用時， 都將有機(jī)會受益于早期供應(yīng)的資源最豐富的FPGA器件。由于無需在相鄰 FPGA 間通過 I/O 接口和 PCB 走線來驅(qū)動芯片，因此此前在系統(tǒng)中使用多個 FPGA 的設(shè)計(jì)人員， 將享用到FPGA芯片之間更高的帶寬、更低的功耗、以及更快速的連接方式。

7.就采用堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的產(chǎn)品而言，賽靈思有哪些設(shè)計(jì)指南？

　　賽靈思的 ISE? 設(shè)計(jì)套件將提供新的功能，助力基于堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的 FPGA 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。其中有設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRCs）和軟件信息可引導(dǎo)用戶實(shí)現(xiàn) FPGA 芯片間的邏輯布局布線。此外，PlanAhead 和 FPGA Editor功能增強(qiáng)了基于堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的 FPGA 器件的圖示效果，有助于開展互動設(shè)計(jì)布局規(guī)劃、分析及調(diào)試。與此同時，我們也正在編寫并推出可以為用戶提供詳細(xì)的最佳設(shè)計(jì)實(shí)踐指南的應(yīng)用手冊。

8.客戶必須進(jìn)行設(shè)計(jì)分區(qū)嗎？軟件能否直接為他們進(jìn)行設(shè)計(jì)分區(qū)？

　　軟件可自動將設(shè)計(jì)分配到 FPGA 芯片中，無需任何用戶干預(yù)。如果需要，客戶可在特定 FPGA 芯片中進(jìn)行邏輯布局規(guī)劃。在沒有任何此類約束的情況下，軟件工具可讓算法智能地在 FPGA 芯片內(nèi)放置相關(guān)邏輯，并遵循芯片間和芯片內(nèi)的連接和時序規(guī)則。

9.哪些產(chǎn)品將使用堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)？

　　Virtex?-7 2000T 器件是 Virtex-7 系列中最大型的產(chǎn)品，容量高達(dá) 200 萬個邏輯單元，并采用 36 個 10.3 Gbps收發(fā)器，它將是首款采用該技術(shù)的產(chǎn)品。首批產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于 2011 年下半年推出。

10.賽靈思的 7 系列產(chǎn)品是什么？

　　2010 年 6 月宣布推出的新型 28nm Artix?-7、Kintex?-7 和 Virtex-7 系列產(chǎn)品將功率、性能/容量和性價比等方面的突破性創(chuàng)新技術(shù)與前所未有的高可擴(kuò)展性和生產(chǎn)率完美結(jié)合在一起，大大加強(qiáng)了賽靈思目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺的戰(zhàn)略優(yōu)勢，從而使更廣闊的用戶群體、終端市場和應(yīng)用都能更方便地應(yīng)用可編程邏輯。所有的 7 系列 FPGA 產(chǎn)品均采用基于 28nm 工藝技術(shù)實(shí)施的統(tǒng)一架構(gòu)，專門針對低功耗高性能的融合進(jìn)行了精心優(yōu)化。這種獨(dú)特的融合不僅使總功耗銳降50%，性價比和系統(tǒng)性能雙雙提升 2 倍，同時也是全球首款集成了 200 萬個邏輯單元的 FPGA（與前代產(chǎn)品相比，容量提升了 2.5 倍）。因此，設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在能夠輕松滿足應(yīng)用擴(kuò)展需求，讓 28nm 產(chǎn)品系列支持各種系統(tǒng)性能、容量和成本要求，同時不超出功耗預(yù)算。

11.賽靈思 7 系列 FPGA 何時推出軟件？

　　支持新型 FPGA 系列的早期 ISE? 設(shè)計(jì)套件軟件，已經(jīng)率先面向早期使用客戶和合作伙伴提供。

12.28nm 器件何時開始供貨？

　　首批產(chǎn)品將于 2011 年第一季度開始供貨。