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FPGA領(lǐng)域基本上是Altera和Xilinx兩家公司競相表演的舞臺。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)可擴展處理平臺 Zynq-7000 產(chǎn)品系列。Zynq-7000內含雙核 ARM Cortex-A9 MPCore，主頻達到1GHz，采用臺積電28nm工藝制造�；赬ilinx 低成本Artix-7 FPGA 的Zynq器件面向低功耗和低成本應用，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(xiàn)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、采用臺積電28nm工藝，基于該公司的低端 Cyclone V和中端Arria V FPGA架構。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)工藝節點(diǎn)又趕來(lái)上來(lái)。今年6月，Altera宣布10代FPGA和SoC實(shí)現突破性?xún)?yōu)勢：其Stratix 10 FPGA和SoC將采用業(yè)界最先進(jìn)的半導體技術(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，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ARM Cortex-A50系列，先期型號包括Cortex-A53與Cortex-A57兩款產(chǎn)品。ARM聲稱(chēng)，Cortex-A57是ARM最先進(jìn)、性能最高的應用處理器，而Cortex-A53不僅是功耗效率最高的ARM應用處理器，也是全球最小的64位處理器。Altera公司嵌入式處理營(yíng)銷(xiāo)資深總監Chris Balough先生介紹說(shuō)，在選擇處理器內核的時(shí)候，Altera與許多客戶(hù)進(jìn)行了探討，其中包括一些中國客戶(hù)。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赫茲級的邏輯架構、業(yè)界第一種硬核浮點(diǎn)DSP模塊（運行速度大于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的處理器內核是64位，但它可以通過(guò)虛擬化運行32位程序。它可以用兩個(gè)Cortex-A53內核運行32位軟件，另外兩個(gè)內核運行64位軟件，兩個(gè)分區進(jìn)行隔離保護，從而實(shí)現代碼的安全重用。 在開(kāi)發(fā)工具方面，Altera反復強調OpenCL這個(gè)用于異構計算的新興行業(yè)標準。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自適應調試功能；ARM與Altera合作推出的ARM DS-5 Altera版在升級后便可用于Stratix 10 SoC的調試。這款FPGA自適應軟件工具包去除了CPU和FPGA之間的調試壁壘，實(shí)現軟硬件的同時(shí)調試。 Stratix 10 SoC的典型目標應用包括數據中心的計算加速、網(wǎng)絡(luò )傳輸和雷達等，如下圖所示。
Altera公司的FPGA SoC發(fā)展路線(xiàn)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)界的評論和猜測：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)現在還真的不好說(shuō)。 |
