帮助系统开发人员以更低功耗实现突破性能优势

——Altera公司产品营销资深总监Patrick Dorsey解读第10代FPGA和SoC

Altera公司日前宣布推出10代FPGA和SoC（芯片系统），帮助系统开发人员在性能和功效上实现了突破。10代器件在工艺技术和体系结构基础上进行了优化，以较低功耗实现了业界较好的性能和水平较高的系统集成度。首先发布的10代系列包括Arria^® 10以及Stratix^® 10 FPGA和SoC，具有嵌入式处理器。10代器件采用了业界较先进的工艺技术，包括，Intel的14-nm Tri-Gate工艺和TSMC的20nm工艺。早期试用客户目前正在使用Quartus^® II软件进行10代产品开发。

Altera公司产品营销资深总监Patrick Dorsey表示，“我们的10代产品将促进可编程逻辑在新市场中的应用，进一步加速FPGA向传统ASSP和ASIC应用领域的拓展。10代器件进行了优化，支持客户开发可高度定制的解决方案，极大的提高了系统性能和系统集成度，同时降低了运营成本。”

更低功耗，更高性能

Patrick Dorsey说，对于客户来说，他们总是在寻求性能和功耗之间的平衡。借由一个旋转控制钮可以为解释性能和功耗之间的均衡关系。因为有了英特尔的14nm的技术，以及新开发的架构，如果是在同样的性能水平，Altera的功耗能够降低70%。相对于Stratix 5 FPGA，如果性能是它的两倍，新一代Stratix 10的功耗只需要增加一点。对于系统来说，功耗以及散热有一个硬指标，但是客户希望能够在硬指标框架之下，获得系统更大的容量，提供更大的带宽。因此，Stratix 10是一个非常好的产品。

寻求性能和功耗之间的平衡

Stratix 10 FPGA和SoC设计支持较先进的高性能应用，包括网络、通信、广播以及计算机和存储市场等应用领域，同时降低了系统功耗。Stratix 10 FPGA和SoC采用Intel 14nm Tri-Gate工艺和增强高性能体系结构，工作频率超过了1 吉赫兹，两倍于当前高端28nm FPGA的内核性能。对于功耗预算非常严格的高性能系统，Stratix 10器件能在与前一代产品相当的性能水平上，帮助客户将功耗降低70%。

Stratix 10 FPGA和SoC实现了业界较好的性能和较高水平的集成度，包括：单个芯片上集成超过四百万个逻辑单元；56-Gbps收发器；10-TeraFLOP单精度数字信号处理；第三代超高性能处理器系统；以及多芯片3D解决方案，可集成SRAM、DRAM和ASIC。

重塑中端器件

Patrick Dorsey介绍说，Arria 10 FPGA和SoC是10代系列产品中较早推出的系列器件。该系列器件为中端可编程器件设立了新标杆，以较低的中端器件功耗提供当前高端FPGA的性能和功能。利用针对TSMC 20nm工艺进行了优化的增强体系结构，Arria 10 FPGA和SoC比前一代器件的性能更强，而功耗降低了40%。

以低功耗实现高性能

Arria 10器件的特性和功能比目前的高端FPGA更丰富，而性能提高了15%。Arria 10 FPGA和SoC反映了硅片融合的发展趋势，实现了系统集成度较高的中端器件，包括115万逻辑单元（LE）、集成硬核IP和第二代处理器系统，该系统具有1.5 GHz双核ARM^® Cortex™-A9处理器。Arria 10 FPGA和SoC含有28-Gbps收发器，带宽比当前一代产品高4倍，系统性能提高3倍，包括支持2666 Mbps DDR4以及15-GbpsHybrid Memory Cube。

值得一提的是，Altera的器件采用了突破性的电源解决方案，经过预验证、使用方便的解决方案有助于产品更迅速面市；更小的引脚布局、更少的元器件和更高的性能节省了电路板空间；高效和低噪声提高了系统可靠性。

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突破性电源解决方案

开发套件实现效能突破

10代器件由Altera的Quartus II开发软件和高级设计流程工具提供支持，这包括OpenCL软件开发套件（SDK）、SoC嵌入式设计套装（EDS）和DSP Builder。利用这一前沿的开发工具套装，设计团队提高了效能，同时也方便了设计团队在其下一代系统中采用10代FPGA和SoC。与前一代产品相比，采用Quartus II软件，10代FPGA和SoC的编译时间缩短8倍，仍然保持了业界较快的编译时间。编译时间的有效缩短，是因为采用了现代多核计算技术的前沿软件算法。

据了解，早期试用客户目前正在使用Quartus II软件开发Arria 10 FPGA。Arria 10器件第一批样片将于2014年年初发售。Altera将于2013年提供14nm Stratix 10 FPGA测试芯片，2014年为Stratix 10 FPGA提供Quartus II软件支持。

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