前不久，賽靈思(Xilinx)公司推出了目前業(yè)界容量最大的可編程邏輯器件—Virtex-7 2000T FPGA，并開(kāi)始向客戶供貨。Virtex-7 2000T擁有68億個(gè)晶體管，200萬(wàn)個(gè)邏輯單元，相當(dāng)于2,000萬(wàn)門(mén)ASIC。這也是賽靈思首款采用獨(dú)特的堆疊硅片互連(SSI)技術(shù)的FPGA。
堆疊硅片互連架構(gòu)解析
賽靈思是第一家采用堆疊硅片互聯(lián)(SSI)技術(shù)制成商用FPGA的公司，該公司全球高級(jí)副總裁亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人表示，SSI技術(shù)的應(yīng)用成就了賽靈思大容量FPGA，而2.5D IC堆疊技術(shù)的率先應(yīng)用，使得賽靈思能夠?yàn)榭蛻籼峁﹥杀队谕?lèi)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的容量并超越摩爾定律的發(fā)展速度。
湯立人認(rèn)為，如果沒(méi)有SSI技術(shù)，至少要等到下一代工藝技術(shù)，才有可能在單個(gè)FPGA中實(shí)現(xiàn)如此大的晶體管容量。就通常新一代產(chǎn)品的推出而言，SSI 至少提前一年將賽靈思的最大型28nm器件交付給了客戶，這對(duì) ASIC和ASSP仿真和原型而言尤其重要。
湯立人介紹說(shuō)，2.5D芯片堆疊技術(shù)是指在無(wú)源器件上堆疊有源芯片，是主動(dòng)芯片和被動(dòng)芯片的堆疊;而3D芯片堆疊技術(shù)是指在有源芯片上堆疊有源芯片，是主動(dòng)芯片和主動(dòng)芯片的堆疊。賽靈思打造的2.5D堆疊技術(shù)是在無(wú)源硅中介層上并排幾個(gè)硅切片(有源切片)，該切片再由穿過(guò)中階層的金屬連接，與印制電路板上不同 IC通過(guò)金屬互連通信的方式類(lèi)似。賽靈思是通過(guò)將四個(gè)不同 FPGA芯片在無(wú)源硅中介層上互聯(lián)，從而構(gòu)建了業(yè)界目前最大容量的可編程邏輯器件，解決了無(wú)缺陷大型單芯片的制造挑戰(zhàn)。
此外， 由于芯片在硅中介層上并排放置，SSI技術(shù)能夠避免多個(gè)芯片堆疊造成的功耗和可靠性問(wèn)題。中介層在每個(gè)芯片間提供10,000多個(gè)高速互連，可支持各種應(yīng)用所需要的高性能集成。
據(jù)了解，SSI技術(shù)的真正優(yōu)勢(shì)在于，雖然2000T由4個(gè)切片組成，但它仍保持著傳統(tǒng)FPGA的使用模式，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)賽靈思工具流程和方法將該器件作為一款極大型FPGA進(jìn)行編程。這樣設(shè)計(jì)師可以方便清晰地設(shè)計(jì)所需要的產(chǎn)品，而且采用這種構(gòu)架可節(jié)約很大一部分空間，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)需要再增添所需要的器件。
