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最近一個(gè)時(shí)期，Altera這個(gè)名字在媒體上的出鏡率很高。先是，3月底英特爾稱(chēng)有意以100億美元收購Altera，然后4月初又有報道稱(chēng)兩家在價(jià)格上談不攏，談判暫停。最后，6月初英特爾宣布以167億美元收購Altera，收購談判終于塵埃落定。 這篇文章不討論英特爾收購Altera的事情，而是要探究Altera最近披露的其最新產(chǎn)品Stratix 10 FPGA/SoC的一些細節。5月28日，Altera公司亞太區副總裁兼總經(jīng)理Erhaan Shaikh先生和Altera公司產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)資深總監Patrick Dorsey先生來(lái)到北京，為我們介紹了該公司的Stratix 10最新技術(shù)。實(shí)際上，這個(gè)時(shí)候英特爾與Altera的談判即將完成，但Shaikh拒絕就此類(lèi)“傳言”發(fā)表評論。他說(shuō)，雖然Altera在14nm節點(diǎn)采用了英特爾的半導體生產(chǎn)設施，但Altera在10nm節點(diǎn)也有可能與TSMC合作�，F在看來(lái)，Altera將來(lái)與母公司英特爾的合作會(huì )更加緊密，以后多半還會(huì )利用英特爾的廠(chǎng)房來(lái)生產(chǎn)更先進(jìn)的FPGA器件。 Shaikh介紹說(shuō)，FPGA最近備受業(yè)內關(guān)注。除了目前最典型的有線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)通信應用，FPGA的潛在應用領(lǐng)域還有很多：在英特爾公司IDF 2014的數據中心技術(shù)小組討論上，Intel Xeon + FPGA MCM成為議題，據稱(chēng)這種組合可將某些計算任務(wù)加速10倍（難道這是英特爾考慮收購Altera的部分動(dòng)機？）；微軟公司采用28nm的Altera Stratix V FPGA來(lái)加速其搜索引擎“必應”（Bing），據說(shuō)搜索速度提高兩倍，服務(wù)器數量減少一半；IBM公司與Altera在OpenCL上展開(kāi)合作；百度和Altera展示快速圖像分類(lèi)（不幸的是，百度為擊敗谷歌在圖像識別測試中有作弊行為）；Altera與中國移動(dòng)在5G C-RAN平臺上展開(kāi)合作；奧迪在自動(dòng)駕駛汽車(chē)上選擇了Altera產(chǎn)品�？傊�，FPGA前景廣闊，不可限量。 好的，我們還是來(lái)說(shuō)說(shuō)Stratix 10。早在2013年10月，Altera就透露了Stratix 10的一些信息，例如SoC中將包含四核64位ARM Cortex-A53，并采用Intel的14 nm三柵極工藝制造�，F在，Dorsey先生告訴了我們更多細節，重點(diǎn)包括HyperFlex體系結構、異構3D SiP和安全器件管理器。 HyperFlex體系結構 Dorsey介紹說(shuō)，HyperFlex是Altera公司創(chuàng )新的架構，它解決了FPGA的性能瓶頸：routing（數據通信）延遲。他說(shuō)，更寬的總線(xiàn)并不能解決延遲問(wèn)題，反而增加了擁堵。HyperFlex是十多年來(lái)最大的FPGA體系結構創(chuàng )新，它通過(guò)“寄存器無(wú)處不在”即在在所有布線(xiàn)段上增加超級寄存器的方法來(lái)提升頻率，實(shí)現超級流水線(xiàn)。與上一代的Stratix V相比，Stratix 10將客戶(hù)的系統性能提升了一倍以上，功耗降低了40~70%。以固網(wǎng)光交換為例，HyperFlex實(shí)現了內核性能翻番，面積減少30%，功耗降低40%的效果。 
圖1：在HyperFlex架構下，寄存器無(wú)處不在
圖2：寄存器降低了數據延遲，提升了頻率 異構3D SiP 異構3D SiP是針對下一代片上收發(fā)器的設計需求應用而生的。Dorsey說(shuō)，更高的數據速率、不斷出現的新協(xié)議和多協(xié)議混合，以及新的調制格式對收發(fā)器提出了新的要求，這需要創(chuàng )新的方式來(lái)加以解決。Altera的解決辦法是，在HyperFlex主晶片周?chē)贾萌舾蒃MIB（英特爾的嵌入式多管芯互聯(lián)橋接）方塊來(lái)作為收發(fā)器，實(shí)現收發(fā)器的靈活和可擴展特性，并能夠加速產(chǎn)品上市時(shí)間。這些EMIB收發(fā)器方塊包括PCIe Gen3、以太網(wǎng)、PCIe Gen4、56G和PAM-4等，如圖所示。
圖3：3D SiP使得收發(fā)器設計更靈活 安全器件管理器（SDM） FPGA經(jīng)常用于一些高端的關(guān)鍵應用，如數據中心、通信和國防。安全性對FPGA的重要程度不言而喻。Stratix 10具有安全器件管理器（SDM，Secure Design Manager），支持基于扇區的認證和加密、多因素認證和物理不可克隆功能(PUF，physically unclonable function)技術(shù)，據稱(chēng)具有業(yè)界最全面的安全功能。
圖4：SDM據稱(chēng)保證了業(yè)界最全面的安全功能 何時(shí)可用？ 既然Stratix 10如此強大，那么客戶(hù)什么時(shí)候可以受益呢？Altera公司稱(chēng)將于2015年秋天提供Stratix 10 FPGA和SoC工程樣片，但客戶(hù)現在可以使用快速前向編譯性能評估工具開(kāi)始其Stratix 10設計。關(guān)于Stratix 10 FPGA和SoC產(chǎn)品的詳細信息，請參閱www.altera.com.cn/stratix10。 |
