FPGA厂商与英特尔的工艺竞赛

作者：Alice Sun
FPGA厂商Xilinx于今年四月初向全球展示了采用TSMC HPL 28nm工艺的可编辑处理器——Kintex-7 325T，也是其新一代采用统一架构的7系列处理器的第一批样片。本刊记者也获得了此样片，并亲眼观看了其功耗与眼图的测试，测试结果与之前Xilinx宣布的功耗比前代V6下降50%一致，并将支持的12.5Gbps收发器提升到32个串行连接，以满足新一代LTE无线射频卡和无线基站多通道的需求。

此番Xilinx推出28nm的FPGA样片，不仅比同类可编辑处理器厂商领先，甚至赶在英特尔发布22nm工艺之前推出了28nm样片。这不仅是Xilinx与英特尔的竞争，也是TSMC与英特尔的工艺竞争。虽然有声音指TSMC的28nm工艺密度和性能不及英特尔的32nm工艺，但是Xilinx亚太区执行总裁汤立人解释：“我们承认代工厂商与IDM厂商的工艺设计确是有些不同，但是通过我们与TSMC的共同合作，大幅降低了漏电，使得28nm工艺的FPGA功耗大幅下降。同时，我们还与TSMC开发出堆叠互联技术，可以在28nm工艺上，以最快的时间实现200万个逻辑门的大规模FPGA。这些都是我们与TSMC共同研发取得的成果，不同于普通的TSMC 28nm HP工艺。”

为什么现在FPGA厂商与CPU厂商的工艺竞争如此重要？原因很简单，这两类厂商的未来目标市场重叠越来越多，他们已由之前的便多“合”的关系，变成未来更多“竞”的关系。

这里，一方面是Xilinx发布了以ARM Cortext A9为核心的嵌入式处理器平台Zynq-7000，已由之前的以FPGA为主变成以CPU为主，FPGA为辅的架构；在另一边，则是英特尔发布了代号为“Stellarton”的所谓新型“可配置凌动处理器”，即把最新的凌动E600处理器（代号Tunnel Creek）和Altera的FPGA集成到一个小型封装中。很明显，这两家的目标应用已非常相似了。正如英特尔方面表示：“基于FPGA的可编程特性，下游厂商可对这颗二合一处理器进行不同的配置，以满足不同应用的需要。比如工控机、便携式医疗设备、通讯设备、视觉系统、VOIP设备、高性能可编程逻辑控制器、嵌入式计算机等。同时，由于省去了为其搭配FPGA等芯片的步骤，对于节约电路板空间，控制库存和成本以及服务提供方面都很有好处。”

这些应用当然也是Zynq-7000的目标应用。这让英特尔与Xilinx这对惜日的亲密伙伴将会分道扬镳，尽管目前仍在板极方案上有合作。此次英特尔选择了Altera，并没有选择Xilinx似乎说明了一些问题。对此Xilinx亚太区市场及应用总监张宇清表示：“这与公司的策略有关。我们公司目前没有与其它公司在芯片级合作的计划，我们公司一直强调自己主导技术创新。”

据汤立人介绍，此次K7的样片大概出了1000多颗，还是不能满足众多用户的要求。“用户现在已开始在K7上进行设计，由于我们7系列的统一架构特性，用户将来可以方便地向Virtex-7或者Artix-7迁移。”据悉V7的样片将于今年8月发售；而A7的样片将于明年1季度发货。ISE13.1设计套件已针对7系列设计开放，根据用户的设计情况，K7的量产将在明年的年初。

而按照英特尔的工艺路线图，今年五月将会披露22nm的细节，2013年商用。Stellarton明年也会转向32nm，基本上与TSMC的28nm抗衡。


本刊第一时间获得了这颗28nm的FPGA芯片，功耗等测试结果与公布的数据相符。