Altera 10代產(chǎn)品獨(dú)占英特爾14nm FPGA制程之爭(zhēng)再起

Altera剛剛宣布推出采用Intel 14 nm Tri-Gate工藝的10代Stratix 10 FPGA，工作頻率超過了1 吉赫茲，兩倍于當(dāng)前高端28-nm FPGA的內(nèi)核性能。據(jù)Altera產(chǎn)品營銷資深總監(jiān)Patrick Dorsey介紹，Altera和Intel之間簽署的是獨(dú)占協(xié)議，Intel在FPGA領(lǐng)域只會(huì)為Altera代工，換言之Altera將獨(dú)占Intel 14 nm Tri-Gate工藝。而近期賽靈思宣布與臺(tái)積公司合作采用16FinFET工藝設(shè)計(jì)FPGA。

這標(biāo)志著FPGA的制程之爭(zhēng)已經(jīng)下探到20nm以下的階段，F(xiàn)PGA行業(yè)再次以超越摩爾定律的速度快速發(fā)展。

Altera最新10代FPGA產(chǎn)品

性能提升2倍功耗降低70%

摩爾定律是當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。摩爾定律在傳統(tǒng)的CPU領(lǐng)域受制于制程、材料極限已經(jīng)開始逐漸失效，像是Intel和AMD這樣的企業(yè)已經(jīng)開始把重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了多核。

而在FPGA領(lǐng)域，摩爾定律一直在起效，并且還有加速的趨勢(shì)。

Altera在去年9月推出了28-nm FPGA系列所有三種產(chǎn)品，包括，Stratix V、Arria V和Cyclone V 器件。2013年6月初就推出了Arria 10以及Stratix 10 FPGA。不到一年的時(shí)間，以遠(yuǎn)低于摩爾定律的18個(gè)月就實(shí)現(xiàn)了性能翻倍。

Altera產(chǎn)品營銷資深總監(jiān)Patrick Dorsey

Patrick Dorsey告訴21ic記者：“平面化的晶體管排列結(jié)構(gòu)，已經(jīng)難以滿足摩爾定律的推進(jìn)，走向3D堆疊化的封裝結(jié)構(gòu)，才能繼續(xù)延續(xù)摩爾定律的晶體管密度。Altera最新的Stratix 10采用英特爾14納米Tri-Gate制程，讓過去每一代平均只能提高20%的芯片性能，在這一代出現(xiàn)重大的突破，芯片性能提高了達(dá)百分之百的兩倍之多。同時(shí)通過3D堆疊，也可讓SRAM、DRAM與ASIC等元件進(jìn)行異質(zhì)性整合。更由于制程的突破，整體功耗比前一代低了70%。”

FPGA制程再次下探

Stratix 10性能的飛速提升，是和先進(jìn)的制程工藝分不開的。

Patrick Dorsey表示：“Stratix 10從28納米一下飛躍到14納米，同時(shí)我們看一下它的性能方面，上一代產(chǎn)品實(shí)際上是500兆赫茲，到了Stratix 10發(fā)展到1吉赫茲。事實(shí)上之所以能做到這樣的一個(gè)超乎想象的性能，因?yàn)橛袃蓚€(gè)原因，第一我們是屬于英特爾獨(dú)家的FPGA以及SoC 14納米制成的合作伙伴。第二個(gè)原因，就是我們實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的高性能的增強(qiáng)。正是因?yàn)锳ltera在使用最新的制成技術(shù)以及架構(gòu)的優(yōu)化，我們才能夠在新一代產(chǎn)品上進(jìn)行性能的大幅度提升。”

 Altera在采用Intel 14 nm Tri-Gate工藝時(shí)，并沒有放棄和傳統(tǒng)代工大廠TSMC（臺(tái)積電）的合作。本次發(fā)布的10代FPGA產(chǎn)品中，中端產(chǎn)品Arria 10就采用了TSMC的20 nm工藝。

Arria 10 FPGA和SoC是10代系列產(chǎn)品中最早推出的系列器件，可以用最低的中端器件功耗提供當(dāng)前高端FPGA的性能和功能。利用針對(duì)TSMC 20 nm工藝進(jìn)行了優(yōu)化的增強(qiáng)體系結(jié)構(gòu)，Arria 10 FPGA和SoC比前一代器件的性能更強(qiáng)，而功耗降低了40%。Arria 10器件的特性和功能比目前的高端FPGA更豐富，而性能提高了15%。

Patrick Dorsey透露說，得益于性能的高速提升，已經(jīng)有超過1000個(gè)試用客戶正在使用Quartus II軟件進(jìn)行10代產(chǎn)品開發(fā)。

FPGA行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，大家對(duì)于性能的追求幾乎是無止境的，為了實(shí)現(xiàn)更高的性能，更低的功耗，采用更先進(jìn)的制程必不可少。

在Altera公布最新的10代產(chǎn)品之前兩周，另一家FPGA大廠賽靈思就宣布采用臺(tái)積電16納米FinFET (16FinFET)工藝打造新型FPGA器件。

雙方幾乎同步把高端FPGA的制程從原來的28nm一下子下探到了20nm以下，由此可見FPGA領(lǐng)域的制程之爭(zhēng)再次進(jìn)入到了白熱化狀態(tài)。