About / Advertise
Fyra skivor
i Xilinx största FPGA
I nästa tillverkningsnod på 28 nm går det att klämma in ungefär en miljon logikblock i en och samma kiselkrets. För att pressa den siffran har Xilinx tagit fram ett nytt byggsätt som kombinerar flera FPGA:er i samma kapsel utan att användaren ser skarvarna.För kunderna ska det alltså inte synas någon skillnad om FPGA:an är monolitisk eller en multi-chip-modul. Man kan använda de vanliga verktygen trots att kapseln i själva verket kan innehålla så mycket som fyra FPGA-bitar.
Den nya tekniken är helt annorlunda än den som Xilinx använder i den enklare Spartanvariant där företaget kombinerat FPGA:an med ett Flashminne.
– Där kopplade man ihop kretsarna via de vanliga anslutningarna.
För den kommande Virtex-7 familjen har Xilinx tillsammans med foundryt TSMC, substrattillverkaren Ibiden och kapslingshuset Amkor utvecklat ett substrat i kisel med fyra ledarlager. Substratet tillverkas i en 65 nm-proces och kretsarna ligger sida vid sida på ovansidan vilket ger bättre termiska egenskaper än om man stackar dem ovanpå varandra.
För att koppla ihop kretsarna finns en ny typ av anslutningar med en fördröjning på mindre än 1 ns. Varje FPGA-skiva har över 10 000 sådana anslutningar som går direkt in i FPGA-logiken och inte via den vanliga I/O-ringen. Det ger klart kortare fördröjning och kraftigt reducerad effektförbrukning jämfört med att koppla ihop två standard-FPGA:er via de vanliga in- och utgångarna.
– Det är storleken på kiselbäraren som sätter gränsen för hur stora kretsar man kan åstadkomma och fyra är max, säger Arif Rahman på Xilinx.
Fyra FPGA-skivor ger alltså en FPGA med 2 miljoner logikceller. Men det kommer också varianter från 1 miljon logikceller och uppåt med två och tre bitar. Förutom att tekniken med stackade kretsar dubblerar den maximala storleken medför den att det snabbare går att få fram kommersiella volymer av de större varianterna.
– Processnoden måste nå en viss mognad innan man kan börja leverera dessa, nu sänker vi den ribban, säger Patrick Dorsey.
De första provexemplaren kommer i slutet av nästa år.
