走在工藝領先前列的FPGA有些“獨孤求敗”的感覺：集成度的大幅躍升，功能模塊如DSP、收發(fā)器的更上臺階，通過集成ARM核來拓展未曾染指的嵌入式市場，加快替代ASIC/ASSP之勢不減，似乎已經“笑傲江湖”。但此FPGA終究非彼FPGA，仍存在難以逾越的“關卡”如功耗、器件利用率等。如今，賽靈思(Xilinx)宣布在20nm工藝節(jié)點發(fā)布第一個ASIC級可編程架構UltraScale，以前FPGA對ASIC的侵襲之勢不減，這次為何“化干戈為玉帛”走向融合?
ASIC級勢在必行
大量總線布置以及系統功耗管理方面的挑戰(zhàn)與日俱增，要從根本上提高通信、時鐘、關鍵路徑以及互聯性能。
隨著需要極高數據速率的400G OTN、LTE/LTE-A、4K2K和8K視頻處理以及數字陣列雷達等新生代系統的不斷涌現，FPGA中大量總線布置以及系統功耗管理方面的挑戰(zhàn)與日俱增，單靠FPGA的傳統“做法”已然心力不逮。
賽靈思全球高級副總裁湯立人對《中國電子報》記者介紹說，解決上述挑戰(zhàn)并非僅是改善單個器件性能或增加模塊數量這么簡單，而是要從根本上提高通信、時鐘、關鍵路徑以及互聯性能，才可滿足高性能應用如海量數據流和智能數據包、DSP和圖像處理等方面的要求，這需要架構和工藝的雙重創(chuàng)新來應對。而借助ASIC源于“他山之石可以攻玉”的想法，賽靈思最新開發(fā)的UltraScale架構實現了在完全可編程架構中應用尖端的ASIC技術，從而讓產品在功耗等性能方面拉近和ASIC產品的距離，而這是此前FPGA產品進入原有ASIC市場的最大障礙。
借助于臺積電的20nm工藝，也讓賽靈思的FPGA架構創(chuàng)新有了“立錐之地”。湯立人提到，最新開發(fā)的UltraScale架構能從20nm平面FET結構擴展至16nm鰭式FET晶體管技術甚至更高的技術，同時還能從單芯片擴展到3D IC?！爱斂蛻舨捎肬ltraScale架構的FPGA，并通過Vivado設計套件進行協同優(yōu)化后，其產品將比對手提前一年實現1.5倍至2倍的系統級性能和可編程集成，將進一步加快替代ASIC/ASSP?！? 湯立人指出。
基于UltraScale架構的產品首先推出的是Artix和Virtex系列，與之配合的Vivado設計套件早期試用版也已推出，同時UltraScale架構也將用于下一代的Zynq系列并將擴展到16nm工藝的產品。
