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继Virtex-7 2000T之后，赛灵思日前又推出一款7系列的高端器件Virtex-7 H580T，这是全球首款异构3D FPGA，该技术是在堆叠硅片互联(SSI)技术的基础上，对FPGA和28Gbps收发器的整合方式进行了创新。赛灵思亚太区市场及销售副总裁杨飞表示，从处理器到数模混合再到IP资源的整合，赛灵思提供的已经不仅仅是FPGA器件，而是AllProgrammable的平台。 从性能上看，Virtex-7 HT系列是业界带宽最高的 FPGA，最多可提供16个28Gbps收发器和72个13Gbps收发器，也是唯一能满足关键Nx100G和400G线路卡应用功能要求的单芯片方案。首先供货的Virtex-7 H580T拥有8个28Gbps收发器,该器件结合了赛灵思先进的100G变速机制(gearbox)、以太网 MAC、OTN和Interlaken IP，可为客户提供不同的系统集成，从而满足他们在向CFP2光学模块转型时对密度、功耗和成本的要求。 那么，Virtex-7 H580T和Virtex-7 2000T究竟有哪些不同呢？杨飞表示，同样是3D工艺器件，Virtex-7 2000T是将4片28nm FPGA管芯堆叠，从而搭建出68亿个晶体管200万门规模的强大器件。在Virtex-7 2000T中，高速串行收发器与FPGA是同在一个28nm的die上，而28Gbps收发器在40nm工艺上表现甚佳，所以目前最理想的做法是采用40nm的28Gbps收发器。Virtex-7 HT器件就是将3片28nm FPGA管芯(内置72个13Gbps收发器)和16个40nm的28Gbps收发器(共2片，每片8个置于FPGA管芯阵列的两侧)进行堆叠互联。从性能上看，Virtex-7 2000T拥有最高的逻辑资源(适用于原型验证、ASIC替代和一些前沿应用的算法实现等)，Virtex-7 H580T则在收发器数量和带宽上具有更高的表现，这也与其产品定位有很大关系。 赛灵思全球高级副总裁兼亚太区执行总裁汤立人表示，模拟工艺并不完全能跟随摩尔定律走，赛灵思的异构3D工艺中，65nm工艺的金属连接层本身是被动组件，可以自由搭配40nm和28nm工艺的数字和模拟器件，降低了集成的难度，避免了散热的难题。“从CFP2光学模块接口要求的抖动特性眼图实测效果看，Virtex-7 H580T表现完美，”汤立人说，“目前市面上还未见有同样性能的器件，有号称可提供4个28Gbps收发器的FPGA实际是能跑到25Gbps，并且其眼图表现不好。” Virtex-7 H580T器件采用异构3D结构提供独立于核心FPGA的28 Gbps收发器，保证了整体信号完整性并提升了生产力。 杨飞表示，FPGA和收发器分属数字和模拟的不同工艺，Virtex-7 HT器件的这种异构化设计使赛灵思能够随意选择核心FPGA和28Gbps收发器芯片，这可以减少28nm工艺下，搭载高速收发器的FPGA的漏电问题带来的影响。另外，异构3D的结构，使得28Gbps收发器独立在FPGA外，因而噪声隔离效果卓越，实现了最佳的整体信号完整性和系统余量，并加快了设计收敛，加速产品上市进程。 Virtex-7 HT可以说是为高速和高带宽的通信系统度身定做，如CFP2模块的线卡。杨飞表示，为了升级网络，解决数据用量的几何级增长带来的挑战，通信产业正在改善光学模块的功耗和端口密度，同时还要降低单位比特的成本，由CFP向CFP2以及未来CFP4光学模块发展是产业趋势。Virtex-7 HT是唯一一款能在逻辑容量和I/O速率上同时满足更高处理能力线路卡要求的FPGA单芯片解决方案，能够满足Nx100G和400G线路卡设计的需求，能支持多达4个IEEE 100GE gearbox，而且能在同一FPGA中选择集成高级调试功能、OTN、MAC或Interlaken IP，无需独立的gearbox和ASSP器件。杨飞表示，Virtex-7 H580T能够在单芯片上实现2×100G OTN转发器，与其相比，以ASSP为基础的方案还有一年多才面世，需要5个器件来实现同等功能，而且功耗至少增加40%，成本增加50%，并且没有差异性。此外，将于明年1季度推出的Virtex-7H870T器件已经能够支持400GE(目前唯一的单片方案)16个25Gbps接口的模块。这样就能降低整体功耗和材料成本，而且能够随着协议的不断变化提供更灵活的方案。 虽然赛灵思所使用的台积电的这种3D工艺并非排他性技术，但由于涉及器件电路的重新设计和布局，所以并非简单的移植就可用。汤立人表示，简单来讲，要用SSI技术，必须将管芯之间的互联由原来的I/O口互联(该模式无法满足超大规模器件对效率的要求)，更改为由中间的金属互联层进行(互连效果相当于同一个die，延迟只有1ns)，这涉及到设计方法学和整个产品平台策略的革命，非一朝一夕可以完成。赛灵思从2006年开始导入计划，历经5年时间方才大功告成，这意味着其他公司要想使用该技术研产，面临的挑战十分巨大。 《电子设计技术》网站版权所有，谢绝转载

继Virtex-7 2000T之后，赛灵思日前又推出一款7系列的高端器件Virtex-7 H580T，为全球首款异构3D FPGA，该技术是在堆叠硅片互联 (SSI)技术的基础上，对FPGA和28 Gbps收发器的整合方式进行了新的调整。笔者第一时间前往赛灵思香港办公室拜访赛灵思亚太区市场及销售副总裁杨飞先生，并电话连线新加坡的赛灵思全球高级副总裁兼亚太区执行总裁汤立人先生，揭秘异构3D技术。 从性能上看，包括Virtex-7 H580T在内的Virtex-7 HT器件是业界带宽最高的 FPGA，可提供16个28 Gbps收发器（Virtex-7 H580T拥有8个28 Gbps收发器）和72个13.1 Gbps收发器，也是唯一能满足关键Nx100G和400G线路卡应用功能要求的单芯片方案。该器件结合了赛灵思先进的100G变速机制（gearbox）、以太网 MAC、OTN 和Interlaken IP，可为客户提供不同的系统集成度，从而满足他们在向CFP2光学模块转型时对空间、功耗和成本的要求。 那么，Virtex-7 H580T和Virtex-7 2000T究竟有哪些不同呢？同样是3D工艺器件，Virtex-7 2000T是将4片28nm FPGA管芯堆叠，从而搭建出拥有68亿晶体管200万门的强大器件。在Virtex-7 2000T中，16个28Gbps收发器与FPGA是同在一个die，但由于28Gbps收发器最成熟的工艺是40nm，所以目前最理想的做法是采用40nm的28Gbps收发器。Virtex-7 HT器件就是将3片28nm FPGA管芯（内置72个13Gbps收发器）和16个40nm的28Gbps收发器（共2片，每片8个置于FPGA管芯阵列的两侧）进行堆叠互联。从性能上看，Virtex-7 2000T拥有最高的逻辑资源（适用于原型验证、ASIC替代和一些前沿应用的算法实现等），Virtex-7 H580T则在收发器数量和带宽上具有更高的表现，这也与其产品定位有很大关系。 FPGA和收发器分属数字和模拟的不同工艺，Virtex-7 HT器件的这种异构化设计使赛灵思能够随意选择核心FPGA和28 Gbps收发器芯片，这可以减少28nm工艺下，搭载高速收发器的FPGA的漏电问题带来的影响。另外，异构3D的结构，使得28 Gbps收发器独立在FPGA外，因而噪声隔离效果卓越，实现了最佳的整体信号完整性和系统余量，并针对设计收敛和更快上市，大大提升了生产力，加快设计收敛，加速产品上市进程。 更多相关资讯，请留意EDN China 7月刊《赛灵思异构3D技术详解》。