電子發燒友網訊:在賽靈思2013年分析師會議上,賽靈思公司Programmable平臺開發高級副總裁Victor Peng通過賽靈思公司產品方案的應用舉例向大家生動地說明了賽靈思公司的市場領導力以及為什么賽靈思能夠做到領先一代。
“記得兩年前在紐約開會時,我談到了即將推出的首款28nm產品,兩年過去了,我非常高興的為大家展示我們在28nm所取得成績,同時我相信我們領先了對手整整一代產品,并且我們也會把這種優勢繼續保持到20nm產品上。”,Victor Peng說,“我們的產品關注為客戶實現五大核心價值:可編程系統集成、更高的系統性能、更低的系統成本、更低的系統功耗以及更高的設計效率”。
1. 28nm產品優勢及客戶分布
賽靈思公司在28nm上共有3大產品組合5個產品系列:分別是Artix(低價格低功耗)、Kintex(注重性價比)、Virtex(高端應用)、Virtex家族系列中的3D IC和Zynq可編程SoC。
在此,Victor簡要的介紹了28nm產品各自的優勢及客戶分布:
圖 賽靈思幾款All Programmable產品客戶分布
Artix:專門為功耗及成本進行優化、集成模擬混合信號,其系統成本可降低5-10美元;目前客戶為70名,雖說只有2款產品,但在通信及數據中心應用中推廣的很快。
Kintex:擁有35%的能效提升、45%的速度提升、200%的DSP資源;目前客戶為550名以上,客戶的應用領域數據中心、宇航及國防、廣播、汽車甚至消費電子。
Virtex:借助3D技術,擁有比競爭對手多2倍帶寬及密度;目前客戶200名以上,該系列目前是賽靈思公司最主要的營收來源。
3D IC:業界首款3D IC 2000T已進入量產階段、擁有HT家族異構3D產品(該產品有兩個die:28G收發器和FPGA),相比競爭對手可提供4倍以上的收發器。該款產品預計今年晚些時候量產。
2. 應用案例,闡述賽靈思領先一代的緣由
Victor介紹到,“賽靈思公司經常會提到系統,這是因為客戶現在根本不在乎一款芯片性能好壞,而是在乎他們整合后的系統到底性能如何。” 為此,Victor在此舉了幾個例子形象地為我們展示賽靈思的市場領導力,并解釋了為什么賽靈思公司能夠領先一代。
(1)Artix-7在視頻監控中的優勢
在視頻監控應用市場中,圖像質量算法是核心競爭力。客戶們都擁有自己的IP及算法,并且高端客戶都希望建立一套定制化解決方案。采用ASIC,成本會讓其無法接受;使用ASSP,成本雖然下降,但可實現差異化的地方卻少了。如果采用賽靈思公司的Artix解決方案,客戶可以導入其自主IP,同時還具備相比ASSP更低的BOM成本以及功耗、性能會比ASSP更棒等優勢。如下圖所示:在視頻監控中,相比現有的ASSP解決方案,賽靈思Artix-7解決方案在連接和視頻壓縮上更具集成性、系統性能提升2倍、BOM成本降低40%、總功耗降低40%、采用SmartCORE Vision IP能加速生產力。
Victor補充道,“除了提供器件,賽靈思也提供SmartCORE IP,客戶可以直觀的看到我們和第三方共同開發的參考設計IP,更可以直接拿來使用。”
圖 Artix與視頻監控
(2)Kintex-7在航空駕駛員顯示平臺的優勢
Victor表示:“在航空航天領域,FPGA一直被認為是最佳解決方案之一,在這個例子中,我們可以看到 28nm FPGA是如何取代目前的FPGA的。”
在此應用中,Kintex-7產品擁有著更高的集成度,一顆FPGA等于過去三顆FPGA的容量,與此同時,Kintex-7擁有更高速的收發器,因此可以使用更好更快速的周邊配件,諸如攝像頭等等。除了性能提升2倍、BOM成本降低1倍、功耗降低20%等等,更重要的是,整個方案均符合DO-254標準,賽靈思公司為客戶提前準備了很多不是核心但又不得不做的事情,從而進一步加速產品的上市周期。
圖 Kintex與航空航天顯示系統
(3)Virtex-7 3D IC在半導體設備的線卡上的優勢
Virtex-7 3D IC有兩倍于競爭對手的密度,因此相同的資源下,3D IC能節約更多的板上空間。舉個例子:半導體設備上的線卡,如果客戶要求更高性能、更低價格以及更簡單的板級設計的話,毫無疑問,2倍密度的3D IC更為合適。如下圖,相比現有架構,賽靈思28nm解決方案的板級設計明顯簡單很多,并且,如果使用Virtex-7 3D IC的話,一顆FPGA等于過去兩顆FPGA的容量、性能上提升2倍、BOM成本降低50%、總功耗降低20%、PCB板設計也更快。
圖 Virtex與線卡
另外一個3D IC的例子是異構3D IC,擁有16個28G收發器,可支持4路100G光通訊傳輸,滿足CFT2標準。更高速的收發器意味著更低的端口功耗,更低的成本以及更高端性能。
3. Zynq:業界首款內置ARM硬核的FPGA
Victor最后跟我們談到Zynq:“Zynq是業界首款內置ARM硬核的FPGA,可以同時為客戶提供軟件及硬件編程能力,客戶可以通過兩種方式實現差異化設計。我認為Zynq是取代ASSP及ASIC的最佳產品,我們目前已發售了超過兩萬顆,與此同時,我們也圍繞其創造了良好的廣泛的生態系統,擁有超過100家第三方合作公司。現在Zynq已廣泛的用于通信、國防、工業、廣播或汽車行業中,擁有超過350個獨立客戶,已然可以與Kintex系列相同。”
圖 Zynq的客戶分布
Zynq成功的“秘訣”
(1)Zynq在駕駛輔助系統中的優勢
Victor以汽車駕駛輔助系統應用來說明Zynq的成功之處,盡管此前的駕駛輔助系統也有FPGA,但其只是負責圖像處理任務,絕大部分核心任務仍由DSP 執行,同時,也需要一個MCU進行控制。而Zynq的出現,可以涵蓋以上三個芯片,一方面有高性能ARM處理器,另外則是擁有比DSP芯片還要豐富的 DSP處理單元,客戶可以在一個芯片內體現自己的軟硬件差異化。此外,賽靈思同樣提供SmartCORE等服務,加速客戶設計。
圖 Zynq與駕駛輔助系統
(2)Zynq在數據中心的安全處理器的優勢
另外一個例子則是數據中心的安全處理器,以往都是ASIC的天下,而現在,更經濟快速的方式反而是FPGA,因為Zynq可以為復雜的網絡處理提供更安全的專屬產品。
圖 Zynq與數據中心安全處理
4. Vivado:FPGA設計方式的革命
關于Vivado,賽靈思公司不只關注發售多少芯片,產生多少營收,而是更關注整個產品的設計周期。Victor強調,“Vivado是我們四年研發的結晶,現在我敢肯定的說,對于同樣一個硅芯片平臺來說,Vivado的效率和結果都要好得多。”
據賽靈思公司的統計,新發售的28nm產品一半以上都采用了Vivado設計套件。賽靈思公司的Vivado高級綜合方案可以使客戶直接利用C、C++或 SystemC進行設計,而無需使用低效的RTL。Victor認
為,Vivado是FPGA設計方式的一種革命。今后,客戶不用再關注低級別的邏輯設計,可以將更多的精力投入系統及算法層的設計中去。
5. 20nm時代來臨前的準備
在20nm時代即將到來之際,賽靈思公司會繼續發展傳統Programmable FPGA、3D IC以及SoC三類產品,對于3D IC賽靈思也會繼續整合更多資源、包括內存、SoC等都可能被整合,真正解決目前的系統瓶頸。對于FPGA,賽靈思將整合更多模擬混合信號單元。而對于 Zynq,則會集成更多更先進的處理器內核,同時在軟件開發環境上,也會繼續提高產品的效率,將FPGA設計由月計算單位變為周計算單位。
在20nm時代,具體以市場需求來劃分的話,對于有線網絡來說,收發器是關鍵所在,目前高端收發器運行速度一般維持在13.1G,而在20nm時,賽靈思公司要提升至33G甚至更高。
“無線基礎設施則對于DSP性能需求較高,所以我們會將DSP處理性能提升一倍,同時降低系統的功耗。而對于Smarter Network方面,需求更強的處理能力,這里的處理不是DSP而是傳統的處理器,而無論在主系統結構還是輔助處理上。因此我們FPGA的通用處理能力將提高50%。”,Victor表示,“正如兩年前我宣布賽靈思進軍28nm時一樣,現在我們已經和早期客戶共同開發20nm產品,并且在下個季度正式tape out。正如你們所看到我們在28nm的表現一樣,在20nm上我們相信將會成為最先tape out 20nm產品的公司之一。”
圖 滿足Smarter system下的8系列產品性能預測
圖 28nm領先一代
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