Altera的重武器：携四核64位ARM Cortex-A53、以Intel 14nm工艺打造的Stratix 10 SoC
发布时间：2013-10-31 13:49
发布者：老郭
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FPGA领域基本上是Altera和Xilinx两家公司竞相表演的舞台。一旦某家公司在某方面落后了，它一定要想办法迎头赶上，然后到处向大家说：我才是这项技术的领先者。 在融合处理器技术的FPGA SoC方面，Xilinx无疑是先行者。2011年初，赛灵思宣布推出行业第一个可扩展处理平台 Zynq-7000 产品系列。Zynq-7000内含双核 ARM Cortex-A9 MPCore，主频达到1GHz，采用台积电28nm工艺制造。基于Xilinx 低成本Artix-7 FPGA 的Zynq器件面向低功耗和低成本应用，而基于中端 Kintex-7 FPGA 的Zynq器件则面向高性能、高 I/O 吞吐能的高端应用。Xilinx尚无基于其高端Virtex-7 FPGA的Zynq器件。Zynq-7000系列SoC已于今年年初全线量产。 相比之下，Altera于2011年10月发布SoC FPGA，同样包含双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器、采用台积电28nm工艺，基于该公司的低端 Cyclone V和中端Arria V FPGA架构。今年9月底，Altera宣布量售其Cyclone V SoC芯片以及Arria V SoC工程样片。 不过，Altera在下一个工艺节点又赶来上来。今年6月，Altera宣布10代FPGA和SoC实现突破性优势：其Stratix 10 FPGA和SoC将采用业界最先进的半导体技术 -- Intel的14-nm Tri-Gate工艺制造。但是，至于Stratix 10 FPGA将集成何种处理器，那时Altera并未向外界透露。 今天，这个谜底终于揭开了：Stratix 10 SoC集成了所谓第三代处理器系统，即四核64位ARM Cortex-A53。 简单介绍一下ARM Cortex-A50系列处理器。ARM公司于2012年10月推出了ARMv8架构ARM Cortex-A50系列，先期型号包括Cortex-A53与Cortex-A57两款产品。ARM声称，Cortex-A57是ARM最先进、性能最高的应用处理器，而Cortex-A53不仅是功耗效率最高的ARM应用处理器，也是全球最小的64位处理器。Altera公司嵌入式处理营销资深总监Chris Balough先生介绍说，在选择处理器内核的时候，Altera与许多客户进行了探讨，其中包括一些中国客户。虽然A57的性能略高，但考虑到功耗、未来成本、软件开发的通用性、与其他模块的匹配等因素，最终还是选定了A53。 除了功能强大的四核Cortex-A53处理器，Stratix 10 SoC还具有业界第一种G赫兹级的逻辑架构、业界第一种硬核浮点DSP模块（运行速度大于10T）和业界唯一面向FPGA的OpenCL流程。与上一代的Arria V SoC（带有双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器、采用台积电28nm工艺）相比，Stratix 10 SoC的吞吐量提高6倍以上。 
虽然Stratix 10 SoC的处理器内核是64位，但它可以通过虚拟化运行32位程序。它可以用两个Cortex-A53内核运行32位软件，另外两个内核运行64位软件，两个分区进行隔离保护，从而实现代码的安全重用。 在开发工具方面，Altera反复强调OpenCL这个用于异构计算的新兴行业标准。今年年底，Altera将发布Altera SDK for OpenCL工具，这是业界唯一的FPGA OpenCL解决方案。Altera的SoC EDS具有FPGA自适应调试功能；ARM与Altera合作推出的ARM DS-5 Altera版在升级后便可用于Stratix 10 SoC的调试。这款FPGA自适应软件工具包去除了CPU和FPGA之间的调试壁垒，实现软硬件的同时调试。 Stratix 10 SoC的典型目标应用包括数据中心的计算加速、网络传输和雷达等，如下图所示。 
Altera公司的FPGA SoC发展路线图如下图所示。 
今天一条有趣的新闻是，英特尔为Altera代工此款芯片引来了业界的评论和猜测：英特尔明年将代工ARM芯片 或引发芯片价格下跌 。这里其实有些误解或误读。确切地说，英特尔代工的是一款含有ARM内核的芯片，并不是纯粹的ARM处理器，该芯片不会与英特尔的处理器争夺市场份额。英特尔将来会代工真正的ARM处理器吗？这个现在还真的不好说。 |
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