Altera 14纳米FPGA实现突破性优势

工艺领先一直是FPGA前进的动力所在。Altera最近推出了采用英特尔14nm Tri-Gate(三栅极)工艺的第10代FPGA器件Stratix 10 FPGA和SoC，以及采用TSMC20nm工艺的Arria 10产品，并对体系结构进行了优化，展示出突破性的产品优势。

实现重大突破

Stratix 10 FPGA和SoC不但采用了英特尔14nm三栅极工艺，其内核的工作频率也提高到1GHz。

目前，市场上的FPGA最多集成不超过100万个逻辑单元，但是Stratix 10能够把这个密度提高3倍，可集成超过400万个逻辑单元。如此高密度的集成正是因为使用了英特尔的14nm制程技术。

除英特尔14nm三栅极工艺外，Stratix 10 FPGA和SoC还采用了增强体系结构，其内核的工作频率能够从当前28nm FPGA的500MHz提高到1GHz，适用于网络、通信、广播及存储等应用。与前一代产品Stratix V相比，在功耗相同时，其工作频率可提高1.4~1.6倍;在工作频率相同时，其功耗能降低70%;当工作频率提高1倍达到1GHz时，其功耗却只增加30%。

Stratix 10 FPGA和SoC的性能优势还体现在：具有56Gbps收发器，10-TeraFLOP单精度数字信号处理能力，第三代超高性能处理器系统，多芯片3D解决方案，可集成SRAM、DRAM和ASIC等。Stratix 10 FPGA还集成了第三代硬核处理器，是业界首款采用硬核处理器的FPGA，此前均为软核。它可支持最先进的高性能应用，包括网络、通信、广播、计算机和存储市场等应用领域，同时还能降低系统功耗。

而Arria 10 FPGA和SoC则为中端可编程器件设立了新标杆，它比目前Altera性能最好的高端Stratix V的性能还要高，而功耗又比FPGA中端市场上功耗最低的Arria V低了40%。Arria 10 FPGA和SoC包含115万个逻辑单元(LE)，集成硬核IP，并搭载1.5 GHz双核ARMCortex-A9处理器。此外，Arria 10 FPGA和SoC还具有28Gbps收发器，带宽比前一代产品高4倍，系统性能提高3倍，能够支持2666Mbps DDR4。

支持应用扩展

Arria 10具有高性能和低功耗的特性，Altera公司在软件开发上也增加了生产力。

Altera第10代产品将促进可编程逻辑电路在新市场中的应用，进一步加速FPGA向传统ASSP和ASIC应用领域的拓展。客户的反馈也很积极主动，与前一代的Arria V客户相比， Arria 10客户承诺的设计金额要高5倍。目前，在全球市场，Arria 10拥有1000多名客户，其中200多名来自亚洲，这其中也包括中国。出色的性能使Altera 10代FPGA的应用市场得到有效的扩展。

从具体实例来看，由于Arria 10器件具有卓越性能，一个100G的固网通信客户采用了它。在此之前，这个客户从没有采用过FPGA，这是他们第一次在设计中采用FPGA。事实上，客户之所以这样决定，正是因为Arria 10能够帮助他们获得更低的运营成本。另外，还有一个企业级的数据中心客户也采用了FPGA，这一客户主要是用FPGA去做快速搜索算法的处理，从而快速访问数据。

这些客户之所以会选择Arria 10 FPGA，一方面是因为Arria 10具有高性能和低功耗的特性，另一方面也是因为我们在软件开发方面增加了生产力。

优化开发流程

Altera第10代器件采用领先的开发工具套装，使设计团队的工作效率得到提升。

除了在硬件方面实现优化外，Altera第10代器件还由Altera的Quartus II开发软件和高级设计流程工具提供支持，其中包括OpenCL软件开发套件(SDK)、SoC嵌入式设计套装(EDS)和DSP Builder。

利用这一前沿的开发工具套装，设计团队的工作效率得到提高，这同时也便于设计团队在下一代系统中采用10代FPGA和SoC。与前一代产品相比，采用Quartus II软件后，10代FPGA和SoC的编译速度快了8倍，仍然保持了业界最快的编译速度。编译时间的有效缩短，正是因为采用了现代多核计算技术这一前沿软件算法。

在工艺合作方面，Altera与英特尔将在14nm及以下工艺继续合作。此外，TSMC和Altera的合作伙伴关系已经长达20年，在中端20nm制程技术和低端55nm相关技术方面，我们仍然会和TSMC保持良好的合作关系。