FPGA效能又見突破! XILINX 65奈米 VIRTEX-5再創領先指標

本文作者:admin       點擊: 2006-07-21 00:00
前言:
FPGA始祖XILINX(賽靈思)在追求FPGA效能技術上不遺餘力,日前發表的新世代高效等級的FPGA產品系列Virtex-5是全新系列平台式FPGA元件,採用業界最先進的65奈米三重氧化層製程技術,全新突破性的ExpressFabric技術,以及ASMBL架構。

相較於前一代90奈米FPGA元件,其速度平均高出30%,而在容量方面則提高65%;在靜態功耗維持以往水準的同時,動態功耗則降低35%,並減少45%的元件空間。

到目前為止,XILINX的Virtex系列自1998年推出以來的累積營收已超過40億美元,隨著全新一代的Virtex-5的推出,也代表更多研發系統設計業者能享有其彈性與成本優勢,進而讓Xilinx在規模高達224億美元的ASIC/ASSP/PLD高效能元件市場中進一步擴展版圖。

架構特色

Virtex-5採用發展成熟的先進矽模組區塊(ASMBL)架構,共有四個應用領域最佳化平台,分別鎖定高速邏輯,數位信號處理(DSP),嵌入式處理以及序列式傳輸等應用。Xilinx透過ASMBL架構提供更多元化的元件,讓客戶能針對他們獨特的設計需求選擇適合的特性與功能組合。預計Virtex LX/LXL/SXL/FXL這四種應用平台將從今年下半年至2007年上半年陸續出貨。

Triple Play:理想應用

Virtex-5系列承襲一貫的效能與彈性優勢,加上Xilinx在通訊方面累積的實力,足可創造下一波網際網路風潮—在同一網路中匯整語音,影像以及資料等內容,也就是業界通稱的”Triple Play”上扮演重要角色。

為因應消費者對於新型行動與住家服務持續攀升的需求,現今網路基礎建設的革新已成為全球電子產業的必經之路。由於龐大的終端市場需求,因此這波趨勢將為半導體廠商帶來可觀的成長機會,包括有線/無線通訊,消費性產品,影音廣播,儲存與伺服器以及測試與量測設備等領域。

包括The Linley Group和ABI Research等分析機構都認為,Triple Play將帶動市場對高效能平台式FPGA的需求,讓產品能配合不斷改變的消費者需求,持續演進的業界標準,上市時程與成本壓力,以及開發支援未來系統等方面因素,進而能適時調整。特別是頻寬匯整的需求將提高10倍以上,每個通道的傳輸速率最終將達到20Mbps至50Mbps的頻寬才足以提供這些新服務。而且,未來的SoC解決方案必須同時兼備彈性與非常高效能的DSP,處理與傳輸等各種功能,才能滿足傳輸語音,影像以及資料匯整的頻寬需求。Xilinx Virtex-5系列就是這些解決方案的例子。

創新技術
Xilinx與數百家系統設計業者合作, 規劃新一代的Virtex-5系列,在平台中整合許多關鍵功能,可滿足設計業者對於更高效能,更低功耗,高頻寬介面,更低系統成本,以及縮短設計週期等方面的需求。已推出的Virtex-5平台式元件包括以下各項創新技術:

*65奈米ExpressFabric技術與硬式IP區塊提升元件效能
業界第一款具備六個獨立輸入LUT(Look-up Table)與一個全新對角線內連結的架構,能降低邏輯層數量,並可加強區塊之間的訊號互連效率,讓邏輯效能比前一代的Virtex-4提高30%。此外,其65奈米架構在面積減少45%的晶片上建置各項功能,提高邏輯元件使用效率, 降低動態功耗。

*第二代I/O技術簡化介面設計
第二代Sparse Chevron封裝技術讓系統設計者能運用1200個自設I/O,支援1。25Gbps的雙倍資料傳輸率,以及800Mbps的單端式介面,具備最高訊號完整性,最低的系統雜訊,同時能簡化PCB的佈線。應用在每個I/O中的第二代ChipSync™技術,也針對來源同步化介面的時脈/資料的現場動態調校功能加以改善。這些全新的I/O技術均能確保DDR2與QDRII等高頻寬介面穩定運作。

*65奈米三層閘極氧化技術與硬式IP區塊降低功耗
65奈米製程打造出1。0V的核心電壓並降低內部電容數量,讓Virtex-5元件提供比前一代產品降低35%的動態功耗,使效能與功耗達到平衡,加上獨特的三層閘極氧化技術,讓Virtex-5能一改業界趨勢,解決更微細製程漏電率隨之增加的問題,將靜態功耗維持90奈米世代的水準。ExpressFabric以及硬式IP區塊中省電模式,進一步降低耗電量,並減少對散熱片與散熱風扇的需求。

*更高整合度與更低系統成本
Virtex-5比前一代產品增加65%的邏輯單元以及增加25%的使用者自訂I/O(1200個I/O)。其中全新的序列式週邊元件介面(SPI)與位元式週邊元件介面(BPI)讓系統能支援低成本的快閃記憶體, 進一步降低系統成本。
*Xilinx ISE軟體工具與服務縮短設計週期
系統設計業可運用ISE Fmax,PlanAhead設計分析軟體以及預先驗證的IP核心,可快速達成FPGA效能目標,並能藉由ChipScope Pro工具的先進驗證與即時除錯功能來縮短流程的時間。此外,Synplicity,Mentor Graphics以及Magma Design Automation等工具夥伴的支援都已準備就緒。

價位
從成本看,Virtex-5 LX FPGA系列:LX50,LX85以及LX110元件每千顆的量購價依序為149美元,279美元以及399美元。相較於其他市面上90奈米FPGA元件, Virtex-5能節省50%以上的成本。Xilinx將在2007年Virtex-5 FPGA全面量產之際,推出Virtex-5 EasyPath計畫,預計將會帶來更大的成本效益。

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