臺積電16納米/InFO聯(lián)合助攻　賽靈思低成本FPGA性能更上層樓

賽靈思(Xilinx)近日發(fā)表其針對超小型設(shè)備、成本敏感型與邊緣運(yùn)算應(yīng)用所設(shè)計(jì)的新款UltraScale+產(chǎn)品，包含帶有安謀(Arm)核心的Zynq與帶有收發(fā)器的Artix FPGA系列。在臺積電16納米制程及整合扇出封裝(InFO)的助力下，這次發(fā)表的新款FPGA比傳統(tǒng)的賽靈思晶片級封裝產(chǎn)品小了70%，可以滿足工業(yè)、視覺、醫(yī)療保健、廣播、消費(fèi)、車載和連網(wǎng)市場中更廣泛的應(yīng)用。

賽靈思工業(yè)、視覺、醫(yī)療與科學(xué)(ISM)市場總監(jiān)Chetan Khona表示，全新的Artix和Zynq UltraScale+元件採用臺積電最先進(jìn)的整合扇出型封裝技術(shù)，同時(shí)也是針對低成本、小尺寸應(yīng)用所設(shè)計(jì)的FPGA產(chǎn)品中，唯一採用16奈米製程的產(chǎn)品。藉由更先進(jìn)的製程與封裝技術(shù)，這些元件能提供更高的運(yùn)算密度、效能功耗比和可擴(kuò)展性也比過去的產(chǎn)品更優(yōu)，可滿足智慧邊緣應(yīng)用的需求。

Artix/Zynq新品鎖定不同應(yīng)用領(lǐng)域

在賽靈思針對低成本應(yīng)用所做的產(chǎn)品規(guī)畫中，Artix跟Zynq都是已經(jīng)存在多年，且面向不同應(yīng)用需求所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。發(fā)表于2011年的Artix 7系列是基于28奈米，帶有6Gb收發(fā)器的FPGA，鎖定需要較高通訊頻寬的應(yīng)用；同樣在2011年問世的Zynq 7000系列，則是整合Arm核心與可編程邏輯資源的可編程SoC。

經(jīng)過十年之后，許多應(yīng)用對性能、通訊頻寬的要求，都已經(jīng)不是現(xiàn)有的產(chǎn)品可以滿足，因此賽靈思決定為這兩條產(chǎn)品線推出新的Artix UltraScale+與Zynq UltraScale+系列。Artix UltraScale+提供每秒16Gb的收發(fā)器，以支援連網(wǎng)、視覺和視訊領(lǐng)域的新興協(xié)定和進(jìn)階協(xié)定，同時(shí)還提供同類產(chǎn)品中最高的DSP運(yùn)算能力；Zynq UltraScale+則是針對功耗和成本進(jìn)行最佳化的可編程SoC。

Zynq Ultrascale+已經(jīng)有多款產(chǎn)品量產(chǎn)，但新推出的ZU1以及已經(jīng)量產(chǎn)的ZU2和ZU3元件，都會採用InFO封裝。作為Zynq UltraScale+系列中多處理(Multiprocessing) SoC產(chǎn)品線的一員，ZU1專為邊緣連結(jié)、工業(yè)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，包含嵌入式視覺攝影機(jī)、支援AV-over-IP的4K和8K影音串流、手持式測試設(shè)備以及消費(fèi)和醫(yī)療應(yīng)用。ZU1專為小型化的運(yùn)算密集型應(yīng)用而打造，并由以異質(zhì)Arm架構(gòu)處理器為基礎(chǔ)的多核心處理器子系統(tǒng)所支援，同時(shí)亦可遷移至普遍的封裝元件空間(Package Footprint)進(jìn)行更大量的運(yùn)算。 

以AI效能與MCU做出決定性區(qū)隔

在InFO封裝與16奈米製程的幫助下，Artix UltraScale+跟Zynq UltraScale+的外觀尺寸，已經(jīng)跟許多高性能MCU相當(dāng)接近，功耗在深度休眠模式下，也已經(jīng)壓低到180奈瓦。但Khona指出，與眾多MCU相比，賽靈思提供的方案，有一個(gè)決定性的差異，就是其執(zhí)行AI運(yùn)算的效能，是目前市面上的MCU難以往其項(xiàng)背的。

即便只看CPU子系統(tǒng)，Zynq Ultrascale+的DMIPS跟目前市場上最優(yōu)秀的MCU相比，也不遜色，若是把可編程邏輯資源所帶來的AI加速效果納入評比，則Zynq Ultrascale+的實(shí)際性能，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開目前市場上所有的MCU方案。因此，Khona相當(dāng)有信心地指出，對于需要在本地端執(zhí)行AI運(yùn)算的嵌入式應(yīng)用而言，賽靈思提供的解決方案，將是性能最強(qiáng)的選擇。