早在2016年Xilinx就提出了開發Virtex UltraScale+ HBM FPGA器件，在上周舉辦的硅谷大會上Xilinx首次亮相了Virtex UltraScale+ HBM XCVU37P FPGA器件，Xilinx已經對其進行了測試，支持全速460Gbytes/sec的帶寬通信，此外它的資源也是相當的豐富：

• 2852K 系統邏輯單元

• 9Mbits BRAM資源

• 270Mbits 的UltraRAM資源

• 9024 DSP48E2 slices

• 集成8GB HBM DRAM

• 96 Gbps和32.75Gbps GTY SerDes 收發器

圖1:Xilinx推出的Virtex UltraScale+ HBM系列FPGA

如圖1所示Xilinx推出的Virtex UltraScale+ HBM系列FPGA共包括四款，分別是VU31P、VU33P、VU35P和VU37P，每款器件都集成了32或64位HBM DRAM以及超過1000 I/O接口，那什么是HBM呢？HBM（High Bandwidth Memory）是一種新型的3D內存技術，采用垂直堆疊的方式實現高速數據傳輸，以創新性的小尺寸為用戶帶來真正振奮的性能，同時其抄低功耗和節約空間的特性受到業界的廣泛關注。

圖2：HDM與GPU/CPU/SoC集成方式

隨著人工智能、5G通信、大數據、云計算等應用的出現，人們對于通信帶寬的要求也在不斷的提高，這些應用需要高吞吐、低延遲、高密度部署等特性，傳統的DDR SRAM技術不能滿足人們對帶寬的需求，每秒增加1GB的帶寬都將會產生更多的功耗，其技術發展已經進入了瓶頸期。HBM則就像摩天大廈中的樓層一樣可以垂直堆疊。基于這種設計，信息交換的時間將會縮短，此外它重新調整了內存的功耗效率，使得每瓦帶寬比相對于最先進的GDDR5高出了3倍多，即功耗降低3倍多。

Xilinx首次亮相的Virtex UltraScale+ HBM FPGA：

Xilinx最新推出的Virtex UltraScale+ HBM FPGA是基于UltraScale架構，采用16nm FinFET+工藝技術，集成最多高達8GB的HBM Gen2內存，可提供高達460GB/s的數據通信帶寬。Xilinx All Programmable 3D IC 使用堆疊硅片互聯 (SSI)技術，它打破了摩爾定律的限制并且實現了一系列有助于滿足最嚴格設計要求的功能。

最后雖然HBM技術能給我們提供更高的通信帶寬，但是它還處在初級發展階段，比如HBM需要更高的工藝技術因此會大幅度提升成本、大量的DRAM堆疊無疑會產生大量的熱，如何散熱也是極大的挑戰。此外目前只有在高帶寬通信應用中HBM才具有顯著的優勢，但是這應該是半導體行業發展的必然趨勢。