Xilinx på god väg mot 20 nm

Dubbelt så stor, halverad effektförbrukning och dessutom snabbare. Precis som vanligt blir alla prestandamått bättre när Xilinx tar klivet till nästa processgeneration. Den här gången handlar det om 20 nm.

Detaljerna om den nya processgenerationen är än så länge sparsamma. Budskapet från Xilinx handlar mer om att företaget är på god väg mot 20 nm och att kunderna kan förvänta sig mer av allt. Det gäller för de rena FPGA:erna, de Arm-baserade systemkretsarna i Zynq-familjen liksom 3D-kretsarna som är en form av multichipmoduler med flera chip på en bärare av kisel.

Precis som på 28 nm kommer kretsarna att tillverkas av TSMC men på 20 nm kommer foundryt bara att erbjuda en enda process, ett mellanting mellan en lågeffektsprocess och en process optimerad för prestanda.

– Här har vi ett försprång eftersom vi redan på 28 nm hade en proprietär process som var just ett mellanting av de två kommersiellt tillgängliga processerna för alla våra familjer, säger Giles Peckham på Xilinx.

Han syftar på värsta konkurrenten Altera som valde att nyttja båda TSMC:s processer för sina 28 nm-familjer.

Den som använder någon av Xilinx rena FPGA:er, de som idag är Artix, Kintex och Virtex, kan räkna med fördubblad systemprestanda. Det handlar om blandade förbättringar av allt från transistorerna och uppslagstabellerna till snabbare DSP:er, och att man kommer att kunna använda snabbare minnen av typen DDR4.

Omvänt kommer den som istället vill sänka effektförbrukningen att kunna halvera den jämfört med dagens process.

När det gäller systemkretsarna i Zynq-familjen kommer de att få tillökning i form av hårda processorblock av en annan typ än dagens Arm-kärnor.

– Vi kommer att gå från en homogen miljö till en heterogen processor-miljö.

Redan idag kan kunderna blanda de hårda Armkärnorma med Xilinx mjuka processor Microblaze och på så sätt skapa en heterogen processormiljö. Men Microblaze har för många valmöjligheter och är för liten för att det skulle vara motiverat med en hård variant. Troligare är att det handlar om en grafikprocessor av någon sort.

När det gäller 3D-kretsarna, i praktiken jättekretsen V2000T som består av fyra FPGA-chip på en så kallad interposer, ett mönsterkort av kisel, står det klart att Xilinx adderar ett andra ledarlager i interposern. Idag har företaget en egenutvecklad variant med ett enda ledarlager som ger uppåt 10 000 förbindelser mellan två FPGA-chip. Genom att införa ett andra och standardiserat ledarlager, blir det enklare att addera minnen och andra kretsar på kiselbäraren för att skapa en konkurrenskraftig modul. Dessutom kommer den maximala storleken på två miljoner uppslagstabeller att öka till tre miljoner.

Allt stöttas såklart av Xilinx nya designverktyg Vivado som är på väg att ersätta trotjänaren ISE. Redan idag är Vivado ett måste för den som använder de största kretsarna och ett vanligt val vid design med Zynq eftersom det underlättar design med IP-block.

Inget sägs om när produktionen startar men taiwanesiska media har tidigare rapporterat att TSMC, som både Xilinx och Altera använder, ska börja sampla under första halvåret nästa år för att rampa upp processen under andra halvåret.

– Vi kommer att släppa mer detaljer om produkterna nästa år, säger Giles Peckham.