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上個月，賽靈思（Xilinx）宣布其Kintex-7 325T FPGA開始發(fā)貨，這是業(yè)界推出最快的28nm新一代可編程邏輯器件產(chǎn)品。近日，賽靈思全球高級副總裁和賽靈思亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人先生及賽靈思公司亞太區(qū)市場及應(yīng)用總監(jiān)張宇清先生來京介紹了該公司的最新技術(shù)與優(yōu)勢。 湯立人介紹說，Kintex-7 325T器件已經(jīng)面市并提供樣品，首款Kintex-7開發(fā)板已經(jīng)面市，AXI4 IP和目標(biāo)參考設(shè)計開發(fā)完畢并投入運行，ISE 13.1設(shè)計套件已經(jīng)針對7系列設(shè)計開放。7系列開發(fā)板與套件供貨比以往更快，更多開發(fā)板正在投放到現(xiàn)場或者抵達(dá)客戶手中。ISE 13.1設(shè)計套件發(fā)布得非常成功，發(fā)布后3周內(nèi)的下載數(shù)量比12版本同期高出60%。 此次賽靈思把芯片和開發(fā)板帶到了現(xiàn)場，表示已經(jīng)為市場做好了準(zhǔn)備。他說，全球很多客戶都在下單，安捷倫是第一個客戶。有很多客戶已經(jīng)看過賽靈思的樣片，他們都認(rèn)為，7系列對他們以后的開發(fā)有很大的幫助。 
筆者手中的Kintex-7 325T
首款Kintex-7開發(fā)板 賽靈思的7系列包括四個系列產(chǎn)品：VIRTEX、KINTEX ARTIX，以及上個月發(fā)布的ZYNQ，一年多來賽靈思推出了四個系列的28nm芯片，比以往的開發(fā)速度更快。 張宇清介紹說，28nm的面世不是偶然的。如今市場變幻多端，客戶的需求不會因為供應(yīng)商開發(fā)芯片的難度加大、性能提高就給予你更充分的準(zhǔn)備時間，他們希望芯片廠商盡快把產(chǎn)品推向市場。同時，功耗和性能之間要取一個平衡點，必須在這沖突的兩者當(dāng)中采取一定程度的妥協(xié)。 在設(shè)計工具方面，客戶希望能夠提高設(shè)計團隊的生產(chǎn)力。要提高生產(chǎn)效率、縮短IP開發(fā)過程，唯一的方法就是標(biāo)準(zhǔn)化。賽靈思通過三個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而實現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)互連、標(biāo)準(zhǔn)封裝和標(biāo)準(zhǔn)安全。 首先是互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。賽靈思與合作伙伴合作研發(fā)推出第三代總線架構(gòu)，這是一個標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)方式，它的好處體現(xiàn)在如果符合這個標(biāo)準(zhǔn)，通過IP驗證后，所有IP可以兼容。不但是賽靈思的IP，包括ARM公司的伙伴和其他客戶的IP，只要遵循這個標(biāo)準(zhǔn)就可以兼容。 其次，賽靈思提供一個IP封裝器。無論是賽靈思的IP還是伙伴的IP，封裝后就具有一致性。IP聯(lián)盟計劃里的成員使用這個IP封裝器，每家公司的軟件接口就一致，這樣兼容就會非常容易，在設(shè)計的時候速度也會非�？�。 張宇清說，賽靈思推出IP封裝器的時候是希望分段推出，賽靈思不希望一下子全部推出給所有客戶，賽靈思先推出給最緊密的合作伙伴，因為這些伙伴已經(jīng)跟賽靈思非常緊密了，從5系列、4系列就已經(jīng)開始合作了。首先在他們中間驗證，明年再把它推向市場。賽靈思現(xiàn)在全球有300個伙伴，再加上賽靈思的客戶，以及ARM的伙伴，廠商總數(shù)就很多了。 最后是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IP-XACT。 這個標(biāo)準(zhǔn)是IEEE推動的，它所有的IP保護也要標(biāo)準(zhǔn)化，這個支持AXI BFM，因為它的功能加密都是標(biāo)準(zhǔn)，賽靈思在ISE13.3可以支持。標(biāo)準(zhǔn)化可以提升使用效率。很多時候IP是復(fù)用的，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)化就要花很多的時間去做復(fù)用。 符合這樣的需求，賽靈思首先推出的是終端產(chǎn)品系列，其性能非常強大，比現(xiàn)在的Virtex-6強大許多。它的密度和容量大，28nm器件有32個收發(fā)器，每個收發(fā)器可以跑到12.5G。它存儲的速度是業(yè)界最快的。K325T功耗很低，內(nèi)含功耗模塊設(shè)計，功耗與Virtex-6相比降低了一半。 7系列的一個重要特點就是它的架構(gòu)從低端到高端、中端三個系列是完全統(tǒng)一的，這樣可以方便IP移植。你可以先用Virtex-7做設(shè)計，將來要用7系列做一個高端設(shè)計，或如果將來設(shè)計是希望低功耗也可以用Virtex-7做設(shè)計，然后再轉(zhuǎn)向Kintex-7，移植非常容易。 統(tǒng)一架構(gòu)是一個好的想法，以前賽靈思一直都沒有去做的原因是，以前的工藝要求采用低端的架構(gòu)才能夠達(dá)到最高的效益。但是在28nm工藝下，本身電子管就很小，如果用低端架構(gòu)，對整個芯片功耗各方面的影響沒有太大的影響。另外，賽靈思不進入很低端的市場，不需要像手機芯片那樣低功耗的產(chǎn)品。 采用統(tǒng)一架構(gòu)后，IP移植會方便很多，一般可以減少一半的時間，比如一個設(shè)計六個月，現(xiàn)在用三個月就可以做完移植。因為統(tǒng)一架構(gòu)也要選擇一個架構(gòu)，是選擇低端還是高端？賽靈思選擇了高端器件的架構(gòu)。 高端應(yīng)用中，用戶需要研發(fā)支持高帶寬、高容量、大規(guī)模的并行功能。在設(shè)計工具上的需求是，身處異地的團隊能夠共同進行一個項目設(shè)計。賽靈思不僅支持多團隊共同設(shè)計，還支持部分可重配置，就是可以把FPGA部分功能實施轉(zhuǎn)換，而不需要斷電，這可以降低整個FPGA的功耗。這些領(lǐng)域包括一些新興的應(yīng)用，如智能電網(wǎng)、醫(yī)療成像等。 針對這類高端應(yīng)用，賽靈思的方案是業(yè)界領(lǐng)先的Virtex-7。它包含5280個DSP（去年宣布的時候是4000個），收發(fā)器數(shù)目也增加到96個，達(dá)到了前所未有的高度。在高端器件里，賽靈思的收發(fā)器有一部分支持到28Gbps。這里應(yīng)用了賽靈思相當(dāng)多的尖端技術(shù)，包括堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)。 軟件方面，PlanAhead幫助同一個項目的多個工程師在不同的地點進行工作。他們設(shè)計一個項目里不同的模塊，可以很容易用PlanAhead把整個設(shè)計歸納成一體，其優(yōu)勢在于時序保持，也就是鎖定一塊時序，最后集成時不需要時序有任何的改變。另外還有設(shè)計保存。以前沒有時序保持的時候，每次跑布線候時序要做改變，要重新看設(shè)計時序。 低端應(yīng)用（如工業(yè)自動化、消費類電子）要求產(chǎn)品上市快、功耗低，同時性能也不能太差。 針對這些應(yīng)用，賽靈思Artix系列的收發(fā)器增加到了16個（以前是10個），而且速度從3.75G提升到6.6G。Artix器件可以輕松應(yīng)對低端大批量、低功耗市場，其性能超越了低端FPGA，具備以往一些高端器件才有的功能。AMS （敏捷的混合信號）模塊可以很敏捷做電平監(jiān)控，包括片上電壓和熱傳感器的檢測，這些功能以前在高端器件上才會有，現(xiàn)在7系列全線產(chǎn)品和Artix都有這個功能。 所有7系列高、中、低端產(chǎn)品配上賽靈思的軟件都可以實現(xiàn)功耗降低。與思競爭對手相比，在沒有用動態(tài)重配置的情況下他們的功耗比賽靈思大的多，他們必須要用動態(tài)重配置才能勉強接近賽靈思，但仍有30%的差距。 ZYNQ系列發(fā)布時在國內(nèi)引起了轟動，博客和網(wǎng)站對這個器件都流露出非常驚訝的反應(yīng)，因為它在處理器領(lǐng)域中是前所未有的：它既不屬于FPGA，也不是單純的處理器，而是兩者合一。實際上它還集成了DSP，所以它是DSP、FPGA和處理器的三合一。其應(yīng)用主要包括駕駛員輔助、工廠自動化、廣播級、監(jiān)控和雷達(dá)等。 ZYNQ的優(yōu)勢主要發(fā)揮在工廠自動化方面。跟多芯片方案相比，它在性能、功耗、甚至成本上都會有很大的優(yōu)勢，而且具備靈活性和可擴展性（可編程能力）。 ZYNQ是一個新類別的產(chǎn)品，它是多用途的，它可以符合不同產(chǎn)業(yè)的需求同時保持它的性能和低功耗，最重要是縮短了產(chǎn)品的上市時間。它是在傳統(tǒng)可編程行業(yè)基礎(chǔ)上的一大飛躍，是真正意義上的SoC。 賽靈思也推出在ZYNQ這種FPGA加處理器的架構(gòu)之下新的設(shè)計方法。一般來說是軟件工程師先設(shè)計，設(shè)計好算法，把它交付于硬件工程師去實施，有問題再重新返回到軟件工程師處做修改�，F(xiàn)在賽靈思可以讓設(shè)計流程的硬件和軟件同時進行，也就是說今天軟件在設(shè)計的時候可以在開發(fā)板上直接看到軟件設(shè)計的算法出來的效果，意味著軟件工程師以后也在一定程度上可以去做硬件的事情，設(shè)計一個FPGA，以往他要交給FPGA工程師去做，現(xiàn)在他自己可以做了，這是設(shè)計生產(chǎn)力上一個很大的轉(zhuǎn)變。 |
