關(guān)于摩爾定律的經(jīng)濟(jì)活力問題,，有很多的討論,。在過去的一年中，20nm節(jié)點(diǎn)進(jìn)入到這個(gè)辯論的前沿和中心。無論說辭如何,，包括賽靈思在內(nèi)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)在20nm研發(fā)上的積極推動(dòng)都沒有停止,。只有一個(gè)原因可以解釋這些行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的積極行動(dòng)：20nm為創(chuàng)造更高的客戶價(jià)值提供了巨大的機(jī)會(huì)，比如賽靈思,，它使其客戶能夠應(yīng)用到領(lǐng)先其領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手整整一代的產(chǎn)品系列,，而且將為他們提供比以往任何時(shí)候都更具吸引力的ASIC和ASSP可編程替代方案。

    賽靈思正在打造20nm All Programmable 產(chǎn)品系列,，專門滿足下一代的,、更加“智能”、集成度更高,、亟需更高帶寬的系統(tǒng),。這些應(yīng)用包括：1）智能Nx100G - 400G有線網(wǎng)絡(luò)；2）LTE高級(jí)無線基站部署智能自適應(yīng)天線,、認(rèn)知無線電技術(shù),、基帶和回程設(shè)備3）高吞吐量、低功耗的數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ),、智能網(wǎng)絡(luò)和高度集成的低時(shí)延應(yīng)用加速,；4）圖像/視頻處理以及面向新一代顯示、專業(yè)攝像機(jī),、工廠自動(dòng)化,、高級(jí)汽車駕駛員輔助和監(jiān)視系統(tǒng)的嵌入式視覺；以及5）面向幾乎所有可以想象到的應(yīng)用的尖端連接技術(shù),。

在20nm保持領(lǐng)先一代的地位

    為了解20nm所帶給賽靈思產(chǎn)品和客戶應(yīng)用的真正價(jià)值,，首先必須了解其在28nm技術(shù)創(chuàng)新上所實(shí)現(xiàn)的的超越節(jié)點(diǎn)的價(jià)值。對(duì)賽靈思來說,，進(jìn)入20nm, 并不是傳統(tǒng)的FPGA簡(jiǎn)單地遷移到下一個(gè)節(jié)點(diǎn),，它已經(jīng)在28nm時(shí)代推出了眾多的FPGA創(chuàng)新，率先推出了全球行業(yè)第一個(gè)商用的All Programmable 3D IC和SoC,。所有這些已經(jīng)開始發(fā)售的All Programmable 器件,，采用了所有形式的可編程技術(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出硬件可編程的范疇,，實(shí)現(xiàn)了軟件可編程,，超出了數(shù)字進(jìn)入了模擬混合信號(hào)（AMS），超出了單芯片發(fā)展到了多芯片的3D IC,。這種新一代器件所帶來的價(jià)值現(xiàn)在已經(jīng)被數(shù)百家的客戶所證明,。

圖1：賽靈思正在開發(fā)其第二代SoC,3D IC以及下一代FPGA

    在20nm，賽靈思目前正在開發(fā)其第二代SoC和3D IC技術(shù),，以及下一代的FPGA技術(shù),。相比于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,，賽靈思擁有多年前率先創(chuàng)新的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。其中包括FPGA性能/瓦的突破,，與客戶一起更好微調(diào)的更成熟的SoC和3D IC技術(shù),，與其下一代Vivado設(shè)計(jì)套件“協(xié)同優(yōu)化”的器件。賽靈思在系統(tǒng)中重新定義了高性能收發(fā)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,。這讓賽靈思能夠更有效地把20nm的附加價(jià)值引入領(lǐng)先的和業(yè)經(jīng)證明的28nm技術(shù)之中,，讓客戶的創(chuàng)新繼續(xù)保持領(lǐng)先一代。

從28nm到20nm FPGA進(jìn)一步優(yōu)化性能/瓦

    28nm 7系列FPGA的創(chuàng)新,，把工藝技術(shù)上的創(chuàng)新（與臺(tái)積電(TSMC)共同開發(fā)的高性能低功耗（HPL）技術(shù)）與針對(duì)最小化靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗,、最大化主要構(gòu)建模塊性能的眾多優(yōu)化完美結(jié)合，讓賽靈思能夠提供超越節(jié)點(diǎn)的性能/瓦價(jià)值優(yōu)勢(shì),。與此同時(shí)，賽靈思還能夠提供最高的I/O,、DDR和收發(fā)器帶寬,，以及針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)信道優(yōu)化的業(yè)界最佳的收發(fā)器自適應(yīng)均衡器。

    8系列FPGA為賽靈思在20nm繼續(xù)保持領(lǐng)先一代的地位奠定了基礎(chǔ),。這些器件將利用與臺(tái)積電的28nm HPL工藝性能/瓦特征相似的20nm SoC工藝,。將系統(tǒng)級(jí)性能提升2倍，內(nèi)存帶寬擴(kuò)大2倍,，總功耗降低50%,，邏輯功能集成和關(guān)鍵系統(tǒng)建模加速1.5倍多。設(shè)計(jì)人員在高性能應(yīng)用中,，可以用到更高的速度架構(gòu)及第二代專為系統(tǒng)而優(yōu)化的收發(fā)器,。而LTE無線、DSP和圖像/視頻應(yīng)用的開發(fā)人員,，可以利用其更快的DSP,，BRAM和DDR4內(nèi)存接口。所有應(yīng)用都將受益于賽靈思的下一代路由體系結(jié)構(gòu),，可以輕松地?cái)U(kuò)展超過90％的資源利用率??,，實(shí)現(xiàn)更高的結(jié)果質(zhì)量及更快的設(shè)計(jì)收斂。

第一代到第二代All Programmable SoC

    賽靈思的28nm Zynq-7000 All Programmable SoC是行業(yè)第一個(gè)硬件,、軟件和I/O均可編程的器件,。通過實(shí)現(xiàn)雙核ARM®A9嵌入式系統(tǒng)、DSP,、邏輯和主流AMS功能的集成,，讓賽靈思能夠再次為行業(yè)提供領(lǐng)先一代的系統(tǒng)性能、集成度和低功耗

    為在20nm繼續(xù)居于領(lǐng)先一代的地位,，賽靈思將借助一個(gè)新的異構(gòu)處理系統(tǒng),，有效地提供更高的系統(tǒng)性能,。這個(gè)嵌入式系統(tǒng)將被用超過2倍的互連帶寬耦合到下一代FPGA架構(gòu)中。在芯片上的模擬混合信號(hào)性能將翻一番,，同時(shí)可編程I/O將隨著下一代DDR4和PCI Express®接口而升級(jí),。這種新級(jí)別的嵌入式處理性能和I/O帶寬被賦予SoC級(jí)的功耗和安全管理。第二代All Programmable SoC將實(shí)現(xiàn)最高水平的可編程系統(tǒng)集成,，并滿足最嚴(yán)格的的系統(tǒng)級(jí)規(guī)格,。

從第一代到第二代All Programmable 3D IC

    和一個(gè)純粹的單芯片解決方案所可能達(dá)到的結(jié)果相比，賽靈思28nm同構(gòu)和異構(gòu)Virtex® 3D IC把設(shè)計(jì)容量,、系統(tǒng)級(jí)性能和系統(tǒng)集成的水平均整整翻了一番,，提供了領(lǐng)先一代的價(jià)值優(yōu)勢(shì)。通過賽靈思堆疊硅片互連技術(shù)（SSIT）中的硅中介層,，賽靈思FPGA和收發(fā)器混合信號(hào)裸片和超過10,000個(gè)可編程互連集成在一起,。

為在20nm繼續(xù)領(lǐng)先一代，賽靈思將利用一個(gè)兩級(jí)接口擴(kuò)大其3D IC的架構(gòu),，讓同構(gòu)和異構(gòu)裸片的集成均能基于開放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn),。從而把邏輯??容量擴(kuò)展1.5倍或增加30-40M ASIC等效門的設(shè)計(jì)。此外,，這些器件將擁有4倍的收發(fā)器帶寬,，利用> 33GB/s的收發(fā)器（最終到56GB/s）。此外,，DDR4高性能存儲(chǔ)器接口,，以及具有更寬更高帶寬、更低功耗的集成的存儲(chǔ)裸片,，將實(shí)現(xiàn)更高性能的應(yīng)用,。

     要支持最高的級(jí)別、最高的性能和簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì),，可編程互聯(lián)的帶寬要增加5倍以上,。有了這個(gè)新級(jí)別的互連和新型可編程芯片和內(nèi)存的功能，賽靈思正在開發(fā)第二代All Programmable 3D IC技術(shù),，致力于實(shí)現(xiàn)最高層次的可編程系統(tǒng)集成,。

圖2：賽靈思利用下一代Vivado設(shè)計(jì)套件協(xié)同優(yōu)化20nm硅片

針對(duì)結(jié)果質(zhì)量和生產(chǎn)力從優(yōu)化發(fā)展到“協(xié)同優(yōu)化”

    在領(lǐng)先地位不斷擴(kuò)展至28nm的過去4年中，賽靈思從頭全新開發(fā)了一個(gè)下一代的設(shè)計(jì)環(huán)境與工具套件—Vivado,。如果沒有這樣的設(shè)計(jì)套件,，賽靈思公司的3D IC技術(shù)就不能得到有效的利用。對(duì)于FPGA和SoC,，新的設(shè)計(jì)套件進(jìn)一步把設(shè)計(jì)的結(jié)果質(zhì)量（QOR）提升了高達(dá)3個(gè)速度等級(jí),，削減動(dòng)態(tài)功耗高達(dá)50％，布線能力和資源利用率??提升20％多,，并加快實(shí)現(xiàn)速度高達(dá)4倍,。

    目前,，賽靈思利用下一代Vivado 設(shè)計(jì)套件，進(jìn)一步“協(xié)同優(yōu)化”其20nm芯片器件,。通過構(gòu)建和優(yōu)化工具,，器件和IP相結(jié)合，設(shè)計(jì)人員可以最大化地釋放芯片的價(jià)值,，同時(shí)縮短他們的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程,。因此，這些新一代20nm的FPGA中,，第二代All Programmable SoC和第二代3D IC技術(shù)將可以提供領(lǐng)先一個(gè)節(jié)點(diǎn)的性能優(yōu)勢(shì),，大幅降低功耗，提供業(yè)界最高水平的可編程系統(tǒng)集成,，并進(jìn)一步加速集成和實(shí)現(xiàn)的速度,。

提供更高的客戶價(jià)值

    半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者正在逐步發(fā)現(xiàn)20nm的價(jià)值，而且一些設(shè)計(jì)已經(jīng)正在進(jìn)行中,。賽靈思公司看到了這個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)所擁有的巨大潛力,，因此也在不斷地探索新的方式,致力于通過28nm已經(jīng)建立且在20nm將繼續(xù)擴(kuò)展的創(chuàng)新技術(shù)持續(xù)發(fā)掘這些潛在的價(jià)值。這些新的產(chǎn)品將提供最引人注目的ASIC和ASSP可編程替代方案,。把20nm技術(shù)部署在一個(gè)All Programmable FPGA和第二代SoC和3D IC技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品系列之中，將使得賽靈思能夠提供領(lǐng)先典型工藝節(jié)點(diǎn)整整一代的更高價(jià)值,，同時(shí)也使得賽靈思及其客戶都能夠領(lǐng)先其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手整整一點(diǎn),。當(dāng)賽靈思的產(chǎn)品系列正式推出的時(shí)候?qū)?huì)宣布每個(gè)系列的更多細(xì)節(jié)。賽靈思在20nm FPGA上正同戰(zhàn)略客戶開展通力協(xié)作,，并提供有限制進(jìn)入的產(chǎn)品定義與技術(shù)文檔信息,。