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最近一個時期，Altera這個名字在媒體上的出鏡率很高。先是，3月底英特爾稱有意以100億美元收購Altera，然后4月初又有報道稱兩家在價格上談不攏，談判暫停。最后，6月初英特爾宣布以167億美元收購Altera，收購談判終于塵埃落定。 這篇文章不討論英特爾收購Altera的事情，而是要探究Altera最近披露的其最新產(chǎn)品Stratix 10 FPGA/SoC的一些細節(jié)。5月28日，Altera公司亞太區(qū)副總裁兼總經(jīng)理Erhaan Shaikh先生和Altera公司產(chǎn)品營銷資深總監(jiān)Patrick Dorsey先生來到北京，為我們介紹了該公司的Stratix 10最新技術(shù)。實際上，這個時候英特爾與Altera的談判即將完成，但Shaikh拒絕就此類“傳言”發(fā)表評論。他說，雖然Altera在14nm節(jié)點采用了英特爾的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施，但Altera在10nm節(jié)點也有可能與TSMC合作�，F(xiàn)在看來，Altera將來與母公司英特爾的合作會更加緊密，以后多半還會利用英特爾的廠房來生產(chǎn)更先進的FPGA器件。 Shaikh介紹說，F(xiàn)PGA最近備受業(yè)內(nèi)關(guān)注。除了目前最典型的有線及無線通信應(yīng)用，F(xiàn)PGA的潛在應(yīng)用領(lǐng)域還有很多：在英特爾公司IDF 2014的數(shù)據(jù)中心技術(shù)小組討論上，Intel Xeon + FPGA MCM成為議題，據(jù)稱這種組合可將某些計算任務(wù)加速10倍（難道這是英特爾考慮收購Altera的部分動機？）；微軟公司采用28nm的Altera Stratix V FPGA來加速其搜索引擎“必應(yīng)”（Bing），據(jù)說搜索速度提高兩倍，服務(wù)器數(shù)量減少一半；IBM公司與Altera在OpenCL上展開合作；百度和Altera展示快速圖像分類（不幸的是，百度為擊敗谷歌在圖像識別測試中有作弊行為）；Altera與中國移動在5G C-RAN平臺上展開合作；奧迪在自動駕駛汽車上選擇了Altera產(chǎn)品。總之，F(xiàn)PGA前景廣闊，不可限量。 好的，我們還是來說說Stratix 10。早在2013年10月，Altera就透露了Stratix 10的一些信息，例如SoC中將包含四核64位ARM Cortex-A53，并采用Intel的14 nm三柵極工藝制造。現(xiàn)在，Dorsey先生告訴了我們更多細節(jié)，重點包括HyperFlex體系結(jié)構(gòu)、異構(gòu)3D SiP和安全器件管理器。 HyperFlex體系結(jié)構(gòu) Dorsey介紹說，HyperFlex是Altera公司創(chuàng)新的架構(gòu)，它解決了FPGA的性能瓶頸：routing（數(shù)據(jù)通信）延遲。他說，更寬的總線并不能解決延遲問題，反而增加了擁堵。HyperFlex是十多年來最大的FPGA體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，它通過“寄存器無處不在”即在在所有布線段上增加超級寄存器的方法來提升頻率，實現(xiàn)超級流水線。與上一代的Stratix V相比，Stratix 10將客戶的系統(tǒng)性能提升了一倍以上，功耗降低了40~70%。以固網(wǎng)光交換為例，HyperFlex實現(xiàn)了內(nèi)核性能翻番，面積減少30%，功耗降低40%的效果。 
圖1：在HyperFlex架構(gòu)下，寄存器無處不在
圖2：寄存器降低了數(shù)據(jù)延遲，提升了頻率 異構(gòu)3D SiP 異構(gòu)3D SiP是針對下一代片上收發(fā)器的設(shè)計需求應(yīng)用而生的。Dorsey說，更高的數(shù)據(jù)速率、不斷出現(xiàn)的新協(xié)議和多協(xié)議混合，以及新的調(diào)制格式對收發(fā)器提出了新的要求，這需要創(chuàng)新的方式來加以解決。Altera的解決辦法是，在HyperFlex主晶片周圍布置若干EMIB（英特爾的嵌入式多管芯互聯(lián)橋接）方塊來作為收發(fā)器，實現(xiàn)收發(fā)器的靈活和可擴展特性，并能夠加速產(chǎn)品上市時間。這些EMIB收發(fā)器方塊包括PCIe Gen3、以太網(wǎng)、PCIe Gen4、56G和PAM-4等，如圖所示。
圖3：3D SiP使得收發(fā)器設(shè)計更靈活 安全器件管理器（SDM） FPGA經(jīng)常用于一些高端的關(guān)鍵應(yīng)用，如數(shù)據(jù)中心、通信和國防。安全性對FPGA的重要程度不言而喻。Stratix 10具有安全器件管理器（SDM，Secure Design Manager），支持基于扇區(qū)的認證和加密、多因素認證和物理不可克隆功能(PUF，physically unclonable function)技術(shù)，據(jù)稱具有業(yè)界最全面的安全功能。
圖4：SDM據(jù)稱保證了業(yè)界最全面的安全功能 何時可用？ 既然Stratix 10如此強大，那么客戶什么時候可以受益呢？Altera公司稱將于2015年秋天提供Stratix 10 FPGA和SoC工程樣片，但客戶現(xiàn)在可以使用快速前向編譯性能評估工具開始其Stratix 10設(shè)計。關(guān)于Stratix 10 FPGA和SoC產(chǎn)品的詳細信息，請參閱www.altera.com.cn/stratix10。 |
