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賽靈思今天隆重宣布推出全新下一代7系列FPGA。賽靈思公司質量管理和新產品導入全球高級副總裁湯立人和亞太區市場及應用總監張宇清專程來北京向媒體介紹了新產品的情況并回答了媒體的問題。筆者現將所見所聞匯報如下。 總體來說，賽靈思全新7系列FPGA基于業界首個統一且可擴展架構，功耗降低一半，容量可達200萬邏輯單元。全新一代產品包括Virtex-7、Kintex-7和Artix-7三個產品系列。 更多取代ASIC/ASSP 湯立人先生介紹說，FPGA要取代ASIC或ASSP應用的主要障礙有四：需要達到更高的系統性能、更大的容量、更低的成本和更低的功耗，其中功耗上關鍵的制約因素。賽靈思全新的28納米工藝7系列產品的首要目標就是降低功耗。由于功耗方面的改進，湯先生說，賽靈思FPGA的應用市場可以從6系列的70億美元擴展到111億美元，進一步蠶食ASIC/ASSP的市場份額。 Virtex-7、Kintex-7和Artix-7 這三個系列的產品定位明確。Virtex取vertex（頂點）的諧音，代表了FPGA的最高水平、最強功能，其容量最大。Virtex-7容量擴大了2.5倍，可達200萬個邏輯單元，串行帶寬高達1.9Tbps，線速高達28Gbps，與上一代相比性能翻番，旨在滿足有線通信基礎設施、高性能計算系統和航空/航天/軍工等應用對高性能的要求。另外，該系列包括EasyPath-7成本降低解決方案，有助于實現大批量生產。 Kintex意指kinetic（動力的），主要針對無線應用，性價比最佳。Kintex-7以Virtex-6一半的成本和功耗實現同等性能，不僅能滿足嚴格的功耗和成本需求，而且能夠滿足新一代廣播系統和無線網絡等應用對帶寬的巨大需求。 Artix取意Arctic（北極），代表“冷”和低功耗。Artix是業界功耗和成本最低的FPGA系列產品。與Spartan-6相比，Artix-7的功耗降低了一半，成本降低了35%，占位面積縮減50%，是取代ASIC/ASSP的主力FPGA。（注：Spartan系列由于架構方面的限制將不再延續。） 三個系列的典型目標應用是這樣的：Artix-7針對便攜式超聲設備和數碼單反相機，Kintex-7針對LTE無線基礎設備和3D電視平板顯示器，Virtex-7針對下一代有線接入設備和高性能計算。 功耗如何降低 Xilinx的第七代FPGA從降低芯片靜態功耗、降低動態功耗、降低I/O功耗和軟件多個個方面來提高功耗效率。通過高性能低功耗工藝、晶體管優化選擇、存儲器電壓從2.5V降至1.8V、BRAM空閑時斷電這些措施，芯片的靜態功耗得以降低。通過工藝微縮、硬模塊優化實現動態功耗的降低。通過部分重新配置和時鐘/邏輯門優化這些軟件設計技術，系統的功耗得以進一步降低。最后的結果是，I/O功耗降低了30%，動態功耗降低25%以上，靜態功耗降低了65%，總體功耗降低一半。或者說，在系統功耗預算相同的情況下，性能容量提高了一倍。 高端ASIC替代實例 張宇清先生用一個例子來說明如何用FPGA來替代高端ASIC。由于對容量和連接性要求極高，有線通信的橋接器通常采用ASIC方案，典型的是65nm 300G Interlaken橋接器。Xilinx的Virtex-7超高端FPGA可替代ASIC成為全球首款單芯片300G可編程橋接器，性能超過65nm ASIC，如下圖所示。 
取代ASSP 目前，高級數碼相機日益流行，預計到2010年數碼相機的銷售量達到1.5億臺，而單反相機將占相機總數的10%。單反相機為FPGA帶來7,500萬~15,000萬美元的巨大商機。因為單反相機屬于耐用品，換代較慢，廠商會盡量避免IC過時造成的斷貨。自動對焦要求高精度的電機控制，對芯片速度要求很高。另外，作為便攜產品它要求功耗芯片，成本不能超過10美元。 下圖顯示，用Artix-7來替代多個ASSP芯片，可實現成本降低66%，功耗降低37%，尺寸縮小85%。
現在就可以開始設計 雖然Xilinx的7系列第一批產品在明年第一季才可上市，但設計人員現在就可以開始基于7系列FPGA的設計。支持7系列的設計ISE套件測試版現已供貨，而這一設計套件允許軟硬件分開設計，設計團隊無需等到硬件到貨便可先行開始軟件設計。利用Xilinx提供的7系列仿真FPGA板卡，軟件設計完成（大約一年）后7系列芯片便已上市，那時再進行硬件設計，這樣可大大縮短開發周期。 器件型號及性能 下面的圖片分別顯示了三個系列FPGA的型號和性能/功能情況。欲知Xilinx 7系列FPGA的最新資料，請訪問www.xilinx.com/7。
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