能提升2-5倍性能功耗比？Xilinx 16nm UltraScale+ 器件发布

作者：Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

（摘自最新Xcell期刊）

赛灵思发布其16nm UltraScale+系列器件。系统级性能功耗相比赛灵思28nm 器件提升了2 至 5倍。这些性能/功耗优势比主要依赖三点：台积电16FF+（16纳米FinFET+）技术，赛灵思片上UltraRAM存储技术和全新的互联优化技术。另外，赛灵思还发布了第二代Zynq，全可编程片上系统芯片。拥有UltraScale MPSoc架构的Zynq，在一个器件上集成一个四核64位ARM cortex—A53架构应用处理器，一个32位ARM cortex—R5架构实时处理器和一个ARM Mali-400MP架构图像处理器，并带有16nm FPGA逻辑资源（带有UltraRAM），外设，安全和可靠性，且拥有高级管理电源技术。新一代UltraScale+ MPSoc架构的Zynq系统级性能功耗比相比28nm Zynq器件提升了5倍。

Mark Moran，赛灵思新产品导入与解决方案市场营销总监，曾经说过赛灵思会在2013年开始发布其20nm UltraScale架构产品。“我们在20nm器件上已经取得了很多成就，所以我相信我们可以在16nm器件上得到更高的性能提升以适应市场的需求。”许多Virtex UltraScale+系列器件的管脚可以兼容20nmVirtex UltraScale 器件，使得设计可以更加容易地进行升级以取得更优异的性能功耗比。从工具的角度上看，20nm UltraScale和16nm UltraScale+器件看起来同样优秀。

得益于UltraRAM技术，相比较28nm器件，许多基于16nm UltraScale+设计可以获得更高的功耗比。赛灵思将UltraRAM技术应用到了大部分UltraScale+器件上。

片上存储器例如LUT RAM或者分布式的RAM，块RAM，和片外存储器例如DDR或者片外SRAM使用上都有一些缺陷。如果你在片外放置存储器，这样会增加功耗，复杂的I/O和增加BOM成本。UltraRAM技术可以通过在片上添加另一层的存储器来更容易实现大块的存储器（3D工艺）。

全新的 Zynq UltraScale+ MPSoC在存储器上也有一定增强。那些性能高的器件会在可编程逻辑上添加UltraRAM技术。全新的 Zynq UltraScale+ MPSoC也提供更宽的72位DDR带ECC接口核（64位加8位作为ECC）。新接口可以提供支持DDR4 2400Mbps速度，支持更大的存储深度，容量为32Gbytes。全新的 Zynq UltraScale+ MPSoC上的多级安全技术可以提供军用级的安全保障，例如安全启动，密钥，精密管理和防篡改，所有标准都支持机器到机器（M2M）。一个非常灵活的专用电源管理单元（PMU）使得用户可以精确控制供电区域，使得只供电系统所用区域。

得益于上述的这些性能功耗比的优势，全新的 Zynq UltraScale+ MPSoC的系统级性能功耗比相比28nmZynq器件提升了5倍。

针对所有UltraScale+系列产品的“早期客户计划”现已经展开。赛灵思已经计划在2015年第二季度进行第一批的流片和发布新版开发环境。 公司期望在2015年第四季度开始提供UltraScale+系列产品。

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