从赛灵思今年3月高调宣布推出65nm可编程逻辑器件以来,业界除了关注其实际应用以及供应情况之外,更把目光投向该公司主要竞争对手Altera身上,媒体也在纷纷猜测后者何时推出自己的65nm产品。这种景况似乎与CPU有些类似,全球最大CPU供应商英特尔目前已建成三座采用65nm工艺制造的晶圆厂,正在批量生产其最新的酷睿处理器,而位列第二的CPU生产商AMD则仍在人们的关注下不断修改其新一代产品推出时间表。
不过Altera的做法更多可以用“慎重”来形容,该公司负责产品规划的副总裁Robert Blake不久前在香港举办的“Demo Day”上接受本刊采访时强调:“对于元器件供应商而言产品是否第一个推出并不重要,关键是要在用户需要时能持续地供货,并能提供全面的支持。”因此尽管Altera已完成相关技术研发,仍然还在内部以及与合作伙伴之间对产品性能、功耗、成本以及良品率等作进一步完善。
据介绍,该公司早在2003年4月就启动了对65nm工艺的评估并完成最初测试样片的出带(tape out),到目前已经过8次较大规模的设计改进。在谈到何时披露65nm产品具体推出时间时Blake表示:“我们会等到整个产品线的技术与供应链都成熟后才会作正式的宣布,并将会覆盖包括高性能、低成本以及结构化ASIC在内的三大系列产品,而不仅仅只有一个。”他暗示下一代产品会在明年某个时候推出。虽然还没有对未来产品规划作正式发布,但该公司内部已经开始沿用其过去产品命名规则用“III”系列指代65nm产品,如Stratix III、Cyclone III以及HardCopy III。
在赛灵思方面,迄今为止该公司65nm FPGA只有Virtex-5 LX已经开始付运,其他Virtex-5平台产品计划要到今年下半年至明年上半年出货。据了解,批量采购时LX50参考价格为149美元、LX85为279美元、LX110价格为399美元,这些价位与其它竞争90nm产品相比可节省50%以上的成本。在今年早些时候,该公司曾表示暂时没有计划将65nm工艺用于其低成本Spartan系列FPGA产品中。
随着器件体积的缩小,功耗与漏电流成为应用人员最关注的问题,器件供应商必须采用创新性架构、制程与开发工具才能解决持续缩小体积过程中面临的挑战。赛灵思通过65nm工艺下1.0V内核和减小的内部电容,宣称可使Virtex-5比上一代器件降低35%的动态功耗,同时利用三极栅氧化层技术平衡性能与功耗,使新产品突破了小工艺几何尺寸会产生较大泄漏电流的限制,保持与上一代90nm工艺同样低的静态功耗水平,另外其硬IP块中的ExpressFabric与省电模式还可进一步降低功耗。
Altera则采用了另外的实现方式。据Blake介绍,Altera对大量用户设计进行分析后发现,实际应用中往往只有5~40%的部分需要在较高性能下工作,其余大部分并不需要那么高性能也能满足整个设计的要求。根据这种思路,如果部分逻辑电路不用时时处于高性能工作状态甚至在不用时完全关闭,将可以显著节约功耗。
为此该公司采用了软硬件同时设计的方法,首先在器件的硅片硬件结构上实现这种可编程灵活性,然后通过Quartus II工具精确设置哪些区域需要在高性能下工作,以及哪些区域完全不会用到,并为用户提供设计建议,自动完成整个器件功耗的优化。其结果是在等同性能条件下,65nm的Stratix III比90nm的Stratix II在功耗上要低50%,即使时钟频率提高20%仍能实现30%的功耗节约。
面对业界的热烈期盼,Altera公司亚太区高级市场总监梁乐观并不认为65nm时代已经到来,他表示:“以亚太区为例,我们目前发货量最大的依然是130nm产品,而90nm也才刚刚开始批量应用,因此估计65nm产品要到2008年才会普及。”
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