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FPGA領(lǐng)域基本上是Altera和Xilinx兩家公司競(jìng)相表演的舞臺(tái)。一旦某家公司在某方面落后了，它一定要想辦法迎頭趕上，然后到處向大家說(shuō)：我才是這項(xiàng)技術(shù)的領(lǐng)先者。 在融合處理器技術(shù)的FPGA SoC方面，Xilinx無(wú)疑是先行者。2011年初，賽靈思宣布推出行業(yè)第一個(gè)可擴(kuò)展處理平臺(tái) Zynq-7000 產(chǎn)品系列。Zynq-7000內(nèi)含雙核 ARM Cortex-A9 MPCore，主頻達(dá)到1GHz，采用臺(tái)積電28nm工藝制造。基于Xilinx 低成本Artix-7 FPGA 的Zynq器件面向低功耗和低成本應(yīng)用，而基于中端 Kintex-7 FPGA 的Zynq器件則面向高性能、高 I/O 吞吐能的高端應(yīng)用。Xilinx尚無(wú)基于其高端Virtex-7 FPGA的Zynq器件。Zynq-7000系列SoC已于今年年初全線量產(chǎn)。 相比之下，Altera于2011年10月發(fā)布SoC FPGA，同樣包含雙核ARM Cortex-A9 MPCore處理器、采用臺(tái)積電28nm工藝，基于該公司的低端 Cyclone V和中端Arria V FPGA架構(gòu)。今年9月底，Altera宣布量售其Cyclone V SoC芯片以及Arria V SoC工程樣片。 不過(guò)，Altera在下一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)又趕來(lái)上來(lái)。今年6月，Altera宣布10代FPGA和SoC實(shí)現(xiàn)突破性優(yōu)勢(shì)：其Stratix 10 FPGA和SoC將采用業(yè)界最先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù) -- Intel的14-nm Tri-Gate工藝制造。但是，至于Stratix 10 FPGA將集成何種處理器，那時(shí)Altera并未向外界透露。 今天，這個(gè)謎底終于揭開(kāi)了：Stratix 10 SoC集成了所謂第三代處理器系統(tǒng)，即四核64位ARM Cortex-A53。 簡(jiǎn)單介紹一下ARM Cortex-A50系列處理器。ARM公司于2012年10月推出了ARMv8架構(gòu)ARM Cortex-A50系列，先期型號(hào)包括Cortex-A53與Cortex-A57兩款產(chǎn)品。ARM聲稱，Cortex-A57是ARM最先進(jìn)、性能最高的應(yīng)用處理器，而Cortex-A53不僅是功耗效率最高的ARM應(yīng)用處理器，也是全球最小的64位處理器。Altera公司嵌入式處理營(yíng)銷資深總監(jiān)Chris Balough先生介紹說(shuō)，在選擇處理器內(nèi)核的時(shí)候，Altera與許多客戶進(jìn)行了探討，其中包括一些中國(guó)客戶。雖然A57的性能略高，但考慮到功耗、未來(lái)成本、軟件開(kāi)發(fā)的通用性、與其他模塊的匹配等因素，最終還是選定了A53。 除了功能強(qiáng)大的四核Cortex-A53處理器，Stratix 10 SoC還具有業(yè)界第一種G赫茲級(jí)的邏輯架構(gòu)、業(yè)界第一種硬核浮點(diǎn)DSP模塊（運(yùn)行速度大于10T）和業(yè)界唯一面向FPGA的OpenCL流程。與上一代的Arria V SoC（帶有雙核ARM Cortex-A9 MPCore處理器、采用臺(tái)積電28nm工藝）相比，Stratix 10 SoC的吞吐量提高6倍以上。 
雖然Stratix 10 SoC的處理器內(nèi)核是64位，但它可以通過(guò)虛擬化運(yùn)行32位程序。它可以用兩個(gè)Cortex-A53內(nèi)核運(yùn)行32位軟件，另外兩個(gè)內(nèi)核運(yùn)行64位軟件，兩個(gè)分區(qū)進(jìn)行隔離保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)代碼的安全重用。 在開(kāi)發(fā)工具方面，Altera反復(fù)強(qiáng)調(diào)OpenCL這個(gè)用于異構(gòu)計(jì)算的新興行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。今年年底，Altera將發(fā)布Altera SDK for OpenCL工具，這是業(yè)界唯一的FPGA OpenCL解決方案。Altera的SoC EDS具有FPGA自適應(yīng)調(diào)試功能；ARM與Altera合作推出的ARM DS-5 Altera版在升級(jí)后便可用于Stratix 10 SoC的調(diào)試。這款FPGA自適應(yīng)軟件工具包去除了CPU和FPGA之間的調(diào)試壁壘，實(shí)現(xiàn)軟硬件的同時(shí)調(diào)試。 Stratix 10 SoC的典型目標(biāo)應(yīng)用包括數(shù)據(jù)中心的計(jì)算加速、網(wǎng)絡(luò)傳輸和雷達(dá)等，如下圖所示。
Altera公司的FPGA SoC發(fā)展路線圖如下圖所示。
今天一條有趣的新聞是，英特爾為Altera代工此款芯片引來(lái)了業(yè)界的評(píng)論和猜測(cè)：英特爾明年將代工ARM芯片 或引發(fā)芯片價(jià)格下跌 。這里其實(shí)有些誤解或誤讀。確切地說(shuō)，英特爾代工的是一款含有ARM內(nèi)核的芯片，并不是純粹的ARM處理器，該芯片不會(huì)與英特爾的處理器爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額。英特爾將來(lái)會(huì)代工真正的ARM處理器嗎？這個(gè)現(xiàn)在還真的不好說(shuō)。 |
