FPGA設計方面最大的難題與挑戰(zhàn)是什么？許多客戶回答都是功耗的控制。隨著FPGA密度和性能的提升，不可避免地帶來了功耗的倍增。FPGA領域的發(fā)展著重圍繞三個關鍵點：低功耗、低成本與高性能。日前，來自美國加州圣克拉拉的Achronix半導體公司宣布其 Speedster22i HD和HP產品系列將采用英特爾22nm技術工藝制造的首批現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的產品細節(jié)，“Achronix的新產品滿足這三點要求。”其總裁兼首席執(zhí)行官Robert Blake介紹。
作為英特爾22nm技術工藝的首家合作伙伴，Achronix帶來了怎么樣的驚喜？Robert 為電子系統(tǒng)設計記者詳細介紹了其產品的優(yōu)勢。
功耗與成本均為28nm高端的FPGA一半
Speedster22i FPGA產品是業(yè)內唯一針對應用的高端FPGA，而且僅消耗28nm高端的FPGA一半的功率，成本也僅為它的一半。
Speedster22i FPGA產品
Speedster22i器件是首批包括內置端到端、硬核IP接口協(xié)議功能的FPGA，主要面向通信和測試應用。Speedster22i的硬核IP包括完整的I/O協(xié)議棧，可用于 10/40/100G、Interlaken、PCI Express gen1/2/3和用于2.133Gbps DDR3的內存控制器。在其他的FPGA中，這些功能都由可編程陣列來實現(xiàn)，使時序收斂具有挑戰(zhàn)性并要求占用可編程陣列中高達50萬個的等效查找表（LUT）。這給傳統(tǒng)的FPGA設計增加了大量的成本和功耗，而在Speedster FPGA產品中它們都是基本的連接。此外，嵌入式硬核IP消除了采購、集成和測試這些功能相應的軟核IP成本。
Robert Blake說：“這種將英特爾22nm工藝的領先性，與我們在內核結構及面向目標應用的嵌入式硬IP這兩個方面的創(chuàng)新相結合，意味著我們的客戶將擁有一種高端的FPGA解決方案，其功耗和成本都為具有競爭性FPGA產品的一半。”
“我們差異化戰(zhàn)略的一部分是集成同類中最佳的、經芯片驗證過的IP。” Achronix創(chuàng)始人兼董事長John Lofton Holt表示：“例如，除了英特爾22nm工藝所提供的巨大的功耗和性能優(yōu)勢之外，我們的Speedster22i器件還充分發(fā)揮了一整套業(yè)界領先的I/O接口技術、核心技術的和由英特爾開發(fā)的封裝IP。這幫助我們獲得以前無法達到的性能和信號完整性新高度，并同時減少我們的開發(fā)時間和開發(fā)成本。”
對于目標應用，嵌入式硬核IP消耗的功率比在通用FPGA的可編程結構中執(zhí)行相同功能要少90%。此外，由英特爾的22nm FinFET工藝所提供的創(chuàng)新可少耗達50%的功率，同時比構建在28nm平面工藝上的晶體管快接近40%。對于HD系列器件，這些因素結合在一起帶來了比主流FPGA低出最高可達50%的總功率消耗。
硬核IP的優(yōu)勢
針對不同目標應用的兩個產品系列
Speedster22i有兩個產品系列，即HD和HP這兩個共享相同I/O功能和硬核IP的產品系列。兩個系列都充分發(fā)揮了Achronix的CAD Environment （ACE） 開發(fā)平臺，它為開發(fā)工程師提供了一種方便和熟悉的工具環(huán)境。
HD系列：HD系列FPGA是一系列基于同步的FPGA產品，它們將密度最高的FPGA與最低的功耗結合在一起。在HD系列中有四個成員，其中最大的器件擁有170萬個有效的查找表和144Mb嵌入式RAM。此外，還帶有最多可達16個28Gbps的高速收發(fā)器（SerDes）、64個12.75Gbps的SerDes和960個通用2.133Gbps的I/O，HD系列提供了業(yè)界最高的I/O帶寬，這是高端交換機和橋接應用的關鍵。
HP系列：HP系列FPGA產品利用了Achronix擁有專利的picoPIPE ？自定時鐘體系結構，且可運行在高達1.5 GHz的主頻上，比基于同步的FPGA快3到4倍。Speedster22i HP FPGA產品專為前饋數(shù)據(jù)流和DSP應用獲得最大性能而設計。HP系列有兩款產品，其中最大的器件擁有25萬個查找表和64 Mb的嵌入式RAM 。
現(xiàn)已可提供的、強勁的第三代ACE設計工具
HD和HP兩個系列都由Achronix成熟的和易于使用的ACE設計軟件4.2版本提供支持，該軟件現(xiàn)已可供貨。ACE是唯一構建在業(yè)界標準的Eclipse平臺開源平臺上的FPGA設計工具，使ACE對曾經使用過構建于Eclipse平臺的其他任何設計工具的工程師都簡單易學。
Achronix的 ACE設計工具現(xiàn)已進入第四代，使時序收斂更加輕松。強大的設計工具、內核性能優(yōu)勢和嵌入式硬核IP組合在一起，在絕大多數(shù)情況下使時序收斂猶如按下按鈕般容易。”
為確保Speedster22i順利達產并確保對其早期客戶的全面支持，Achronix推出了一個早期合作者計劃，以幫助客戶很容易地從傳統(tǒng)的FPGA轉移到Speedster 22i。早期合作者計劃包括評估板、 現(xiàn)場培訓和技術支持?，F(xiàn)在Achronix在中國設立了辦事處，在中國方面會有專門的FAE支持。
市場巨大，競爭激烈，Achronix公司如何體現(xiàn)優(yōu)勢？
Robert表示認為中國的通信網(wǎng)絡市場巨大， FPGA市場潛力無限，他們有信心進入這個高端市場。
2014年FPGA的市場規(guī)模預測
Achronix公司在面對市場競爭激烈的情況下，有著怎樣的策略來使其產品保持優(yōu)勢？Robert著重講述了三點：
1、 與英特爾緊密合作，采用其最先進、最快的工藝來做最好的產品。
2、 FPGA具有高針對性，尤其是在通信方面。
3、 用業(yè)界最好的IP與成熟的軟件。IP、封裝等都由英特爾直接提供。
開發(fā)工程師在設計時花最多的時間在Time Closure，選擇Achronix可以以最快的速度進行開發(fā)。
器件的提供
HD1000 的工程樣片將在2012年第三季度開始發(fā)貨。HD1000是業(yè)內最大的FPGA，帶有超過100萬個有效LUT和84Mb的嵌入式RAM。其余的HD和HP器件將在未來12個月內推出。
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