Altera公司推出了最新型的FPGA架构Stratix III，这款突出了功率优化、性能增强的产品是过去数年内400名各地工程师的合作结晶。当Altera开发其第一款65纳米器件家族时，敏捷麻利的收购行动使该公司的设计神威如虎添翼。在安大略公司 Right Track CAD打乒乓球的工程师们是开发的核心力量。那台乒乓球桌堪称很好的一个见证。

      Stratix家族的第三代与65纳米工艺棘手的负面问题尤其是功率泄漏问题格斗不休。这一难题令期望发掘65纳米工艺速度和密度效益的设计师们痛苦不堪，但是他们也眼睁睁地看着功率预算随氧化层变薄而失去控制。

      结构增强、工艺技术和软件升级宣告了和对手Xilinx在高端领域的竞争，该公司今年早些时候推出了其65纳米Virtex-5家族。通常，转向65纳米令两家FPGA供应商能更好地与ASIC供应商一分高下，随着系统制造商发挥技术优势交付更快系统但量更小，ASIC供应商大批量交货的要求正日益受到压力困扰---对FPGA可是甜头一桩。

      “尽管Xilinx显而易见地率先推出65纳米Virtex-5，Altera的65纳米Stratix III似乎将是非常具有竞争力的旗舰产品，”Gartner Dataquest高级副总裁兼行业分析师Bryan Lewis表示。“这种崭新的功率技术有望真正改进较大型插件式系统的总体功耗。”

      尽管Xilinx在65纳米处的高端产品上取得飞跃， Altera有意将自己置身于对手之后。“如果在工艺成熟之前发布产品，那么它就会有负面影响，”Altera高端FPGA产品营销高级总监David Greenfield指出。“通过在客户量产之前势头凌厉地抢先降低缺陷密度，我们能够留有余地预见到积极的影响，反过来我们就能成为可靠的供应商。”

      这一点至为紧要，因为近期第二财政季度，新产品为Altera营业收入贡献17%。

      Stratix III使密度翻番，据Altera称比上一代器件Stratix II性能提升25%，而动态功耗减少高达55%。静态功耗可被削减多达64%。

      由于Altera和Xilinx厮缠于较老一代产品的价格战中，功耗成为新一代产品的关键差异点。 Xilinx的Virtex-5声称通过在65纳米使用了功率优化的硬IP及ExpressFabric技术减少动态功耗35%。

      对于Altera，65纳米的工作始于三年前，正当Altera开始与代工伙伴台积电合作采用诸如应变硅、三倍氧化物和低K介电质等技术减少功率问题。期间它还推出了新型的具有可编程功率的技术。 Stratix作为一个家族产品，总是具有每个填充有16个逻辑元件的逻辑阵列模块。但 Stratix III首次让设计师在给定的阵列模块内在高性能或低功率之间游走自如。该家族提供高达338,000个逻辑元件和10,000个模块。

      “模块总是在[Stratix和Stratix II内]闪亮。如今我们有了低调的转变，”Altera软件与系统工程设计高级副总裁Misha Burich表示。“如今我们说，‘让我们按照客户的想法点亮足够的灯吧。”

      为此，Altera工程师转向了该公司的Quartus II设计软件，这是面向功率的优化版本6.1。Quartus的PowerPlay工具在编译期间分析了客户的设计，以识别关键性能路径。然后它将适当的模块设定位高性能模式，而其它逻辑设为低功耗模式。

      Quartus的TimeQuest时序分析仪支持Synopsys的Design Constraints时序格式。这使设计师能快速完成时序收敛，Altera称。Quartus II还支持多处理器设计和64位Windows，并具有一个新型的布局规划器和编辑器。

      总体上，高性能设置下核心功率设置介于0.9至1.1V。

      企业的融合并非易事

      2000年，当互联网泡沫要爆发、分散的工程团队通常成败交错时，Altera经理层收购了Right Track CAD公司，接下来收购了由多伦多大学包括知名的FPGA学术界人士Jonathan Rose在内的四名工程师创办2年的FPGA工具公司。它们着重于软硬件协同设计，并开始开发新型的布局布线引擎。尽管Rose回到了学术界，但最初的Right Track团队大部分人都留下来了。

      “各公司文化看起来好像相得益彰，” Right Track 创始人之一、如今任Altera软件工程设计的总监Vaughn Betz表示。“工程师们得力能干，对新事物保持开放心态。”

      大多数收购在一定程度或一定时间内并不成功，尤其是如果收购方把被收购方的文化搅和得一团糟。Altera经理照常规进行了团队建设。然而，是乒乓桌设定了基调。“收购前我们有一台乒乓桌，第二天它没有被搬走，”Betz说。“我们实际上在收购协议上写明他们不能搬走乒乓桌。”

      Right Track人员到来的同时San Jose公司内部正在进行深刻的自我反省。当泡沫爆发时， Altera丢失了高端业务的市场份额，部分原因是该公司对在效率问题上苦苦挣扎的Apex家族产品投入重注。

      与此同时，尽管工艺将推向180纳米，但“很明显”，当漏电流影响逐渐显著时，130和90纳米处工艺将崩溃。

      客户期望器件晶体管密度每一节点增大一倍，而速度提升25%，然而它们经常会有僵化的功率预算。Stratix大显身手的通信基础设施对功率要求非常严格，即使是静态设备如路由器和基站，Burich 表示。

      “如果我们不在结构化方面作出大幅变化，我们就会面临所有这些问题，”Greenfield说道。“结构分析变得愈加重要。”

      在这一关头，Altera管理层开始了更持久的尝试，将客户拉到架构讨论上来，创立了客户咨询委员会。如今有超过40家公司坐镇委员会。“我们带领关键客户，谈论他们的蓝图和我们的蓝图，然后我们寻求调整。”Greenfield透露。“Stratix的很多成功归因于这些产品得到很适当的规范定义。”

      San Jose的IC设计和综合部门与多伦多的布局布线大师们合作，开始“创建了完整的实验架构，可模拟未来FPGA的结构并进行仿真，”Greenfield说道，将这一过程与“飞机被建模的方式”进行比较，“我们实实在在地进行了数十万次的实验，并在调试多种功能的同时进行编译。”

      “多伦多展现了在架构开发和仿真领域的能力，对我们而言这是一个挖掘新主意的充分范例，”统领Altera IC设计运作的Richard Cliff表示。“在Right Track之前，许多架构决策是在会议室的争论中作出的。”

      Stratix III家族的第一个成员EP3SL150的样品将于2007年第三季度供应。