Achronix全球首款22nm FPGA，瞄准高端通信市场

　　英特尔在4月23日正式发布Ivy Bridge处理器。Ivy Bridge是英特尔首款22nm工艺处理器，采用革命性的三栅极3D晶体管工艺制造。紧随其后，美国FPGA厂商Achronix在次日便宣布发布全球首款22nm工艺制造的全新Speedster22i系列FPGA产品。

　　英特尔从传出要开始最新工艺代工业务以来，业内一直很好奇。悄无声息之间，英特尔的代工业务正在壮大起来。目前已经有至少三家厂商采用其22nm新工艺：FPGA厂商Archronix、Tabula以及流处理器厂商Netronome。此次Archronix发布的最新FPGA产品从晶圆制造、 IP、封装、测试都由英特尔包办，让人对二者关系浮想联翩。Archronix公司CEO Robert Blake先生对此疑问的回答是：二者是密切的合作伙伴，不便透露更多细节。

　　此次Archronix发布的Speedster22i包括HD（高容量）和HP（高性能）两个产品系列，主要面向高端通信和测试应用。二者享有相同的硬核IP和IO架构，不同之处在于，HD系列采用与大多数FPGA厂商一样的同步技术，适用于高端通信、光网络领域；HP系列采用专有技术的异步技术，适用于需要强大运算处理能力的高端市场。

　　HD系列FPGA是一系列基于同步的FPGA产品，它们将密度最高的FPGA与最低的功耗结合在一起。在HD系列中有四个成员，其中最大的器件拥有 170万个有效的查找表和144Mb嵌入式RAM。此外，还带有最多可达16个28Gbps的高速收发器（SerDes）、64个12.75Gbps的 SerDes和960个通用2.133Gbps的I/O，HD系列提供了业界最高的I/O带宽，这是高端交换机和桥接应用的关键。HD1000的工程样片预计今年三季度可发货。

　　HP系列FPGA产品利用了Achronix拥有专利的picoPIPE自定时钟体系结构，且可运行在高达1.5GHz的主频上，比基于同步的 FPGA快3到4倍。Speedster22i HP FPGA产品专为前馈数据流和DSP应用获得最大性能而设计。HP系列有两款产品，其中最大的器件拥有25万个查找表和64Mb的嵌入式RAM 。HP的工程样片预计在明年一季度供货。

　　Archronix FPGA三大策略性优势

　　目前FPGA设计人员面临的首要挑战就是如何满足功耗要求，制造工艺从65nm到40nm，再发展到28nm，器件密度和性能提升缓慢，而（静态和动态）功耗增长很快，业内对降低功耗的吁求很高。

　　而英特尔最新的22nm工艺相比28nm工艺，就单个晶体管而言，性能可提升接近40%，功耗降低50%。Archronix公司CEO Robert Blake先生表示：“通过采用英特尔最新22nm工艺，同时结合Archronix在内核结构和嵌入式硬IP方面的技术，可以做到产品只有市场竞争类产品一半的功耗和一半的成本，同时配合设计工具和软件，可以帮助开发人员将产品快速推向市场。”

　　采用最新工艺降低功耗成本是其优势之一，优势二是针对特定领域推出目标应用FPGA产品。大多数典型的FPGA产品主要针对通用市场，性能高，可编程性强，同样价格也不便宜。而针对具体应用领域的ASSP、ASIC产品，虽然价格相对便宜，但功能单一，编程能力不强。

　　Archronix的FPGA产品就是针对这二者之间的特定领域，相对于通用FPGA，Speedster22i内置嵌入式硬核IP，包括完整的 I/O协议栈，可用于10/40/100G、Interlaken、PCI Express gen1/2/3和用于2.133Gbps DDR3的内存控制器。在其它的FPGA中，这些功能都由可编程阵列来实现，而且嵌入式硬核IP消耗的功率比在通用FPGA的可编程结构中执行相同功能要少90%；相对于ASSP、ASIC产品，Speedster22i拥有可编程能力，设计人员根据需要增加不同的功能。更重要的是通过这些嵌入式硬核IP 消除了采购、集成和测试这些功能相应的软核IP成本。

　　在谈到特定应用市场，Archronix公司CEO Robert Blake表示：“到2014年，全球高端FPGA市场规模至少达到30亿美元，ASSP和ASIC市场规模在110亿美元左右，市场对高端FPGA需求非常可观，尤其是中国市场表现抢眼。” 他还表示中国现已成为全球最大的高端FPGA市场，市场规模已经超过日本、欧洲。而Archronix公司专注的市场主要是高端通信市场。

　　优势三是提供最好的硬IP技术和设计工具。前面已经提到，针对特定应用市场，内置一些嵌入式硬核IP：Ethernet MAC、100G Interlaken、PCI Express、DDR3控制器。而传统FPGA产品需要通过编程实现，使时序收敛具有挑战性并要求占用可编程阵列中高达50万个的等效查找表 （LUT）。这给传统的FPGA设计增加了大量的成本和功耗，而在Speedster FPGA产品中它们都是基本的连接。

　　同时，Achronix可提供成熟的软件设计支持。HD和HP两个系列都能提供易于使用的ACE设计软件4.2版本支持，该软件现已可供货。ACE 是一款构建在业界标准的Eclipse平台开源平台上的FPGA设计工具，使ACE对曾经使用过构建于Eclipse平台的其它任何设计工具的工程师都简单易学。目前已经有超过500个授权方使用，并支持Windows和Linux两个版本。