本帖最后由 kenson 于 2015-6-15 10:42 编辑
近期,Altera公司最大的“BIG THING”就是被Intel收购。两家联合到底能产生什么样的化学反应,由于收购刚刚发生,还是难以预料。不过在技术层面,Altera已经和Intel在14nm工艺上展开了合作,让Stratix 10 FPGA和SoC性能提升了2倍。 步入14nm时代
Altera亚太区副总裁兼董事总经理Erhaan Shaikh Altera亚太区副总裁兼董事总经理Erhaan Shaikh介绍说:“Stratix 10 FPGA是我们最新的产品,它在性能方面比原有的28纳米的FPGA性能提高了2倍。之所以能实现这样性能的提升主要是基于两大技术,一个是我们采用了Intel 14nm三栅极的技术,第二个就是我们Altera公司自己一个创新的架构——HyperFlex。正是由于这两个大技术的使用,实现了Stratix 10性能的极大突破。” FPGA性能在不断提升至中,它的发展速度已经超过了摩尔定律,在数据中心、搜索等领域都有着极为优异的表现。 Erhaan Shaikh表示:“FPGA已经被充分运用于通讯行业。除了通信行业之外,现在我们也开始投身到到其它市场当中,我们为很多新的市场领域都带来了新的价值。微软采用了Altera Stratix V FPGA (28nm)来加速必应Bing搜索,让搜索速度提高两倍,服务器的数量减少一半,服务器TCO增加<30%。在数据中心,如果采用Intel Xeon + FPGA MCM,某些任务可以加速10倍,QPI加速两倍。正是由于FPGA具有很多应用潜力,所以现在越来越多的客户选用了FPGA。比如IBM与Altera在OpenCL上展开合作,百度和Altera展示快速图像分类,Altera与中国移动在5G C-RAN平台上展开合作,奥迪在自动驾驶汽车上选择了Altera。” HyperFlex打造超级“流水线” 除了借助Intel 14 nm三栅极技术之外,Altera公司自己的创新架构HyperFlex也是Stratix 10性能大幅提升的重要依仗。
Altera产品营销资深总监Patrick Dorsey Altera产品营销资深总监Patrick Dorsey介绍说:“FPGA现在的性能瓶颈主要是在于布线延时。如果采用更宽的总线并不能解决这一问题,因为这会造成阻塞。为了解决这一问题,就需要在体系架构上做出新的调整。而HyperFlex就是我们给出的答案。”
HyperFlex体系结构在所有内核互联布线段上引入了寄存器,使得Stratix 10 FPGA和SoC能够受益于成熟可靠的性能增强设计方法,例如寄存器重新定时、流水线和其他设计优化方法。这些设计方法在传统的FPGA体系结构中是不可能实现的。HyperFlex体系结构帮助设计人员避免了关键通路和布线延时,其设计能够迅速达到时序收敛。内核逻辑性能提高2倍后,不需要很宽的数据通路,也不需要由于时钟偏移导致的特殊设计结构,极大的提高了器件利用率,降低了功耗。HyperFlex体系结构支持高性能设计降低逻辑面积要求,功耗从而降低了70%。 为了能够让大家能够更容易理解HyperFlex,Patrick Dorsey比喻说:“比如现在所有人都要开车通过一架大桥,而这个大桥设计一次只允许通过一辆车。如果有100辆车,你必须当一辆车前面先通过之后,另外99辆要在外面排队等候,一辆一辆的过,那这就要花很长时间。我们这个HyperFlex的架构实际上就相当于把这个桥做的更短了,把一座很长的大桥变成很多小的桥,这样每个桥还是可以一次过一辆车,但是桥变多了,大多数汽车都在行驶之中,而不是在等待。这就使得汽车通过的速度得到了很大的提升。这就意味着在整个管道当中,数据的通过速度也得到了很快的提高,。这个概念本身是非常简单的,但它在FPGA技术上是一个重大突破。” 异构3D SiP赋予更多灵活性 Stratix 10除了采用了Intel 14nm工艺和HyperFlex架构之外,还使用了异构3D系统级封装(SiP)集成,前两者让Stratix 10性能大幅度提升,而后者让Stratix 10具备更强的灵活性,算短了FPGA的上市时间。 Altera的异构SiP集成技术是通过使用Intel的专用嵌入式多管芯互联桥接(EMIB,Embedded Multi-die Interconnect Bridge)技术实现的,与基于中介层的方法相比,进一步提高了性能,降低了复杂度和成本,增强了信号完整性。 ![](http://www.21ic.com/d/file/201506/8360f9ee0f9b36a933d193b5d2c9c234.jpg)
Patrick Dorsey表示:“通过异构3D SiP方法实现高速协议和收发器,Altera将能够快速交付Stratix 10器件型号,满足不断发展的市场需求。例如,使用异构3D SiP集成技术为Stratix 10器件提供了途径来实现更高的收发器速率(56 Gbps)、新出现的调制格式(PAM-4)、通信标准(PCIe Gen4、多端口以太网),以及模拟和宽带存储器等其他功能。” 异构3D系统级封装(SiP)就像是提供一个基础模板,让Stratix 10可以根据客户需求,快速添加不同的收发器模块和其他模块,让芯片设计具备更高的灵活度,可以快速满足客户个性化需求。 Stratix 10是Altera和Intel结缘后第一个重磅产品,从芯片设计上看,Stratix 10结合了Intel 14nm工艺和Altera独有的HyperFlex架构,让双方首先在技术上实现了结合,这对于两者未来的进一步融合,实现1+1>2的最终目标自然大有裨益。 |