Altera技术日展示最新HyperFlex架构和功能安全解决方案

自从Altera被英特尔收购至今已有三个月，对于Altera的最新动态和产品开发情况等，整个半导体行业都是十分的关心。近日，Altera在北京召开了Altera2015年度技术日活动，本次主题为“学习、网络、创新”。当天Altera公司的业界专家和大家分享了公司的最新技术动态和在工业领域的解决方案。

Altera资深销售总监 Patrick Dorsey

HyperFlex：“寄存器无处不在”

随着物联网和大数据等趋势的发展，数据处理吞吐量需求的不断增长，传统FPGA架构已经难以满足这种日益增长的性能要求。对于FPGA而言，制约其性能提高的瓶颈是什么呢?据Alter的资深销售总监Patrick Dorsey介绍，FPGA内核性能受限于关键通路，布线延时是性能瓶颈的主要因素。盲目地增加总线的带宽不仅不会解决问题，而且增加了拥堵。传统架构下，总延时因为布线的加宽而延长，并不能起到很好的提高性能的结果。

为了解决这一问题，Altera在Stratix 10FPGA&SOC上应用了全新的HyperFlex架构。据Patrick介绍：在HyperFlex 体系结构中，内核阵列、互联和模块输入中均引入了可旁路寄存器(HYPER-REGESTERS)。传统的寄存器时序重排技术是通过增加寄存器级数，减小在线延时，通过消除关键通路从而提高性能。但是，这一方法消耗了额外的布线和逻辑资源，限制了性能的提高。使用超级时序重排技术，寄存器可以从ALM移至超级存储器，不但节省了逻辑资源而且大幅度提升了性能。使用HyperFlex新体系结构和Intel 14 nm三栅极工艺技术相结合，与前一代高性能FPGA相比，设计人员Stratix 10 FPGA和SoC设计的内核性能提高了2倍。是目前传统架构的二倍以上，同时功耗降低了70%。

Altera HyperFlex架构

智能工厂：功能安全解决方案

工业是Altera在去年业务增长最快的领域之一。可以看到，从工业4.0到中国制造2025，中国的工业市场对于Altera来说暗藏着重大机遇。Altera的亚太区工业市场开发首席经理江允贵来专门向记者介绍了Altera在工业领域的嵌入式控制解决方案。其中最为受关注的就是功能安全的解决方案。

安全是工厂生产中尤为重要的问题，近年来屡屡发生大型工厂安全事故，更激发了客户在功能安全方面的需求。功能安全就是在安全相关系统中出现随机、系统或者共因故障时，降低损害或者伤亡的风险。Altera特地推出了功能安全解决方案。

Altera功能安全解决方案

从上图可以看出，当工人靠近安全光幕时，安全光幕被切断，传感器将会发送一个终端操作的信号给支持安全功能的PLC，然后PLC会给予机器停机的指令，使机器进入安全状态，从而保障工人的人身安全。此外，为了防止安全光幕的传感器意外出现问题导致无法工作，支持安全功能的PLC会一直不停地发送诊断信号给安全光幕传感器，一旦传感器出现问题即可立即发现，然后及时更换。

另外，为了缩短客户安全产品的认证时间，Altera专门推出了符合IEC61508的开发评估板，这款开发板采用了双FPGA的设计，两个FPGA可以相互比对、矫正。一旦其中一个出现了问题，另一个仍然可以继续工作。这种设计虽然成本较高，但是相对于安全来说是完全值得的，可以极大地降低风险。客户使用这种开发板，在安全驱动设计上可以节省18~24个月的时间。据江允贵介绍，功能安全解决方案在国内早已有成功应用案例，使用了Altera的FPGA的三菱电梯是最早过了安全认证的厂家。

除了与大家分享最新的10代产品动态和工业解决方案之外，Altera公司还分享了其Enpirion的电源解决方案。这种解决方案专为FPGA和数字负载提供动力。据Patrick透露，这种电源管理方案也许在未来也会应用在intel的芯片上。