牛炸天!全球第一款异构可编程多核16nm FF+工艺处理器投片

作者 张国斌
今天,全球第一款采用16nm FinFET+工艺的异构多核处理器投片了!这就是赛灵思公司采用台积电16nm 16FF+ (FinFET plus)工艺的Zynq UltraScale+MPSoC,这款异构多核处理器整合了四核ARM Cortex A53处理器、双核ARM Cortex R5处理器,还有ARM Mali-400 MP GPU 和H.265/264 视频编解码单元,并有支持DDR4, LPDDR4, DDR3, DDR3L和LPDDR3 的内存控制器!当然它还有大量FPGA处理单元和大量UltraScale DSP48E2 DSPslices以及硬化的PCIeGen2/Gen3/Gen4 个100G 以太网模块!毫不夸张地说,这是迄今最强大最高级工艺的异构处理器。

16FF+是标准的16nm FinFET的增强版本,号称可比20nmSoC平面工艺性能提升多达40%,或者同频功耗降低最多50%。在次工艺节点上,Cortex-A57大核心能够跑到2.3GHz,Cortex-A53小核心则能做到75mW。

本次面市的Zynq UltraScale+MPSoC专为包括工业机器视觉、监控和汽车ADAS系统等在内的新一代嵌入式视觉系统量身定制。针对ADAS应用,Zynq MPSoC将高度并行化的硬件图像处理和分析加速功能与基于软件的算法配置和控制功能紧密结合在一起。通过UltraRAM™增加视频缓冲所需的扩充内存,吞吐量实现了最大化,同时时延得以缩短;这都是ADAS的重要属性。最后,为实现实时的安全关键对策决策并初始化执行机构命令,可让有双内核Cortex-R5引擎的Zynq MPSoC ARM工作在锁步模式下,同时在可编程架构中加入交叉监测和诊断保护投票功能。

对工业物联网来说,Zynq UltraScale+ MPSoC系列是集成数据采集的理想选择,执行实时诊断,并支持智能互联控制系统的本地决策。此外,凭借专用的安全处理单元和经配置可用于锁步的双核Cortex-R5引擎,Zynq MPSoC还可满足SIL3等级的功能性安全与保密性要求。

半导体工艺发展到28nm以后,单位晶体管的成本是呈现上升,同时设计成本的上升也促使半导体公司通过整合和规模来降低陈本,所以今年以来,我们看到安华高370亿美元美元收购博通,英特尔167亿美元收购Altera,而NXP和飞思卡尔则宣布合并。

但FPGA厂商却不用一定要以规模和广泛IP组合来降低成本,因为FPGA本身就是个半成品IC,所以它的NRE费用由数万家客户承担,不像ASIC厂商一样必须由厂商自己承担。

所以FPGA厂商偏爱采用新工艺,新的工艺可以把FPGA的功耗降低集成度提高,让产品竞争优势更明显。因此未来,FPGA在新工艺的应用上步伐会更大,几天前,赛灵思宣布已经和台积电在研究7nm工艺了,据称2017年推出基于7nm工艺的FPGA。