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深入剖析FPGA 20nm工艺 Altera创新发展之道

来源:基奥资讯网
  

  电子发烧友网核心提示:本文就可编程逻辑厂商阿尔特拉(Altera)公司首次公开的20nm创新技术展开调查以及深入的分析;深入阐述了FPGA迈向20nm工艺,Altera凭借其异构3D IC、高速收发器和高运算性能的DSP三大创新技术在PLD市场的表现,以及向高性能化和低功耗化发展之道。

  在工业设备及精密仪器等产品中,配备超尖端半导体的趋势日益明显。其原因在于,适于多品种少量型产品的 FPGA(Field Programmable Gate Array)技术进步突飞猛进。FPGA是指电子产品设计人员可在开发现场灵活变更电路构造的半导体。在该领域,美国赛灵思(Xilinx)和美国阿尔特拉(Altera)两大厂商合计占有80%左右的市场份额,处于基本被两公司垄断的状态。

  从第二季度(2012年4~6月)两大厂商的销售额营业利润率来看,赛灵思(Xilinx)约为28%,阿尔特拉(Altera)约为34%,势头极好。

  FPGA之所以可轻松用于多品种少量型产品,其原因在于用来实现所需功能的开发费用非常低(图1)。因此,在难有庞大数量的社会基础设施类通信设备、广播设备及高性能计算机等领域均得到广泛使用。这些产品随着移动计算的发展以及处理高精细影像的应用增加,越来越需要高处理性能。而另一方面,从节能观点来看,也不允许功耗增大。

  图1:适于多品种少量型产品的FPGA

  图1:适于多品种少量型产品的FPGA

  图中蓝色区域为FPGA的擅长区域。FPGA原来用于产品价格高且供货量少的用途,但随着半导体技术的微细化,其范围正慢慢向产品价格低且供货量大的用途扩展。本图《日经制造》根据阿尔特拉的数据制成。

  意识到这些问题后,FPGA供应商开始竞相推进半导体技术的微细化,并以更低的功耗来实现比老产品更高的性能。目前,在市面上的FPGA中最微细化的是 28nm工艺产品。而阿尔特拉2012年9月在业内率先公开了向FPGA导入相当于下一代工艺即20nm工艺的技术。该公司将目光瞄准了高性能要求较为强烈的工业设备等产品,打算于2013年下半年开始样品供货。

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