赛灵思20nm UltraScale完整产品阵列浮现 密度再次翻倍

以All Programmable核心架构体系和高性能密度著称的赛灵思，再次在20nm重要节点发力，近日发布了完整的20nm All Programmable UltraScale产品系列阵容，而且已经开始发货其中一款器件，同时具备相关文档、选型表以及行业唯一SoC增强型设计套件Vivado的支持。赛灵思一举将业界最大容量器件翻番达到440万逻辑单元。

赛灵思全球高级副总裁亚太区执行总裁汤立人

密度优势领先一代

赛灵思全球高级副总裁亚太区执行总裁汤立人兴奋的告诉21ic记者：“在28nm阶段，赛灵思7系列产品已经被广泛用于4K电视、OLED、无线等领域。在2013年前两个季度，赛灵思28nm产品的市场占有率高达72%。现在我们发布20nm UltraScale完整产品阵列将进一步夯实赛灵思的领先优势，在未来竞争中再次实现领先一代。”

赛灵思的20nm UltraScale领先性体现在什么地方呢?汤立人对记者进行了详细解读。

首先作为UltraScale产品系列之一，赛灵思此次推出的Virtex VU440 UltraScale器件，将业界最大容量器件的容量翻番，达到440万个逻辑单元。这让赛灵思在器件密度方面的优势从28nm的2倍提升到20nm的4倍，容量超过了所有其他任何可编程器件。这是20nm UltraScale实现领先的硬件基础。

其次该架构在布线、类似ASIC时钟分布、逻辑架构以及针对关键路径优化的重要模块级创新等方面具有明显的优势。这些增强功能可以满足客户在海量数据流、I/O带宽以及实时数据包、 DSP和图像处理等方面更高性能设计的要求。UltraScale架构创新技术与Vivado设计套件结合使用，可在不降低性能的前提下实现90%以上的器件利用率。

记者了解到，第二代堆叠硅片互联(SSI)技术对Virtex UltraScale VU440实现业界最高带宽和容量起了重要作用。第二代SSI技术建立在台积公司(TSMC) CoWoS制造技术之上，将芯片间带宽提高了5倍，在整个切片边界采用统一时钟架构，能为设计人员提供虚拟单芯片的设计体验。赛灵思于2011年在其Virtex-7 2000T器件中首次采用SSI技术，该产品也是当时全球容量最大的器件，共采用68亿个晶体管，拥有200万个逻辑单元(即2000万个ASIC等效门)。

多代并存将成常态

赛灵思Virtex VU440 UltraScale样片

20nm UltraScale技术上的突破也为其未来市场表现打下了良好的基础。

汤立人认为：“在中国市场收到4G发牌的影响，未来市场增长将主要来源于4G通信市场。未来一年内28nm产品将是主流，在明年第四季度20nm UltraScale产品量产之后，20nm产品将会逐渐切入。”

[!--empirenews.page--]

伴随着20nm UltraScale产品的发布，赛灵思自身的整体产品战略也有所调整。

在过去赛灵思都是以产品制程为节点，每次制程的更新都代表着产品整体更新换代，比如从130nm向90nm，从90nm向45/40nm的变化。产品也只有FPGA。而未来多个节点28nm、20nm、16nm的FGPA系列、ScC系列、3D IC系列将共存，形成一整个生态系统。

对于为何有这样的变化，汤立人解释说：“首先20nm以及后续的16nm产品都将采用二次曝光光刻技术，生产流程的增多必然引发器件的价格高涨，这就限制了其应用范围。同时28nm系列产品性能非常强劲，可以满足目前绝大多数应用，我们预计其生命周期至少要有15年。此外，针对现有的28nm产品，我们也会对其不断改进，未来可能会采用新的架构，这样也会延续其生命力。”

软硬协同简化设计难度

记者在和电子工程师就FPGA沟通时，听到最多的就是FGPA非常复杂，相对于MCU等逻辑器件，设计难度提高了许多。这是限制FPGA应用范围的重要难题。

对于这一点，赛灵思已经早有准备。

在引领28nm技术的四年中，赛灵思开发出了全新一代设计环境与工具套件，即Vivado设计套件。在20nm和16nm工艺技术方面，赛灵思继续将FPGA、SoC和3D IC与新一代Vivado设计套件实现协同优化。设计人员通过工具、器件和IP的同步构建与优化，可在挖掘芯片最大价值和性能的同时缩短设计与实现流程。

赛灵思不仅推出了设计工具，还包括设计方法。由于产品上市时间和成本很大程度上取决于开发人员如何运用工具解决新一代复杂性问题，因此赛灵思定义了一套All Programmable设计方法。该方法涵盖最佳实践以及一系列项目规划、开发板布局和器件规划的项目表，同时能应对设计创建、实现和配置调试等诸多挑战，从而帮助我们提高了设计生产力与效率，加速了产品上市进程，并提升了结果质量(QoR)。

“直观上说，过去完成一项涉及，工程师可能花费几个月时间，现在采用赛灵思新的设计方法，可以把这一过程缩短到几周时间。整体设计效率有了数倍的提升。” 汤立人自信的表示。