初创公司发布1.5GHz FPGA，目标直指10亿美元市场

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初创公司发布1.5GHz FPGA，目标直指10亿美元市场 [复制链接]

Achronix半导体公司采用异步电路的1.5GHz FPGA已经开始送样，该公司希望该产品凭借三倍于Altera、Xilinx公司FPGA的数据率去替代高端通信、测试和其他高端市场的ASIC产品。

Achronix是否能提供其承诺的性能还需要观察，该产品具备一系列工具和硅IP，据称在2009年上半年就可以批量生产。


该新的65nm器件是第二代产品。一年前，该公司停止生产了他们的在2006年开发出来的第一代，被称为Ultra chip的90nm，1.93GHz版本，称其达不到客户要求的多种特性。


“假如他们可以做到，那他们就可以填补存在已久的一个空白，并将FPGA市场提高到新的高度，”Semico Research公司的分析师Rich Wawrzyniak表示，“高端ASIC和FPGA之间的鸿沟已经存在了很长的时间。”


“更快的数据率，这个方法当然是可行的，”Altera公司高端FPGA高级产品市场经理David Greenfield表示，“我们以前也一直关注这种方法并且会一直关注下去。”


Altera在今年初发布了其40nm FPGA，是打算在密度上而不是在速度上取胜。该新系列的Stratix产品与之前的65nm产品一样具备350MHz的主频，但新系列在逻辑门数上增加了一倍，达到700,000，并且支持550MHz频率的硬核运行。


Greenfield表示：“针对不同的设计有多种途径可以创造更佳的性能，有时通过时钟，有时则需要其他方法。”他补充道，我们Hard Copy FPGA-to-ASIC的客户只有10%要求提高30~50%的主频。


Achronix SPD60由传统的4输入查找表(LUT)构成，并具备1.5GHz的同步逻辑，该芯片内部数据的发送和接送采用与时钟周期异步的架构。


该架构相比传统的FPGA中的双稳态多谐振荡器提供更高的吞吐量。该异步逻辑由该公司的两个创始人共同开发，康乃尔大学电子和计算机工程助力教授Rajit Manohar和他的一个博士生，Clint Kelly。


该公司是大批初创公司的成员之一，包括10 Gbit开关设计公司Fulcrum微系统公司，也是跳过传统器件采用异步逻辑的厂商。


“其他FPGA必须处理大量的同步时钟，需要考虑时钟偏移（skew）和平衡问题，那样限制了性能，”该公司创始者之一CEO John Lofton表示。


该初创公司想象一个四核的系统，都在1.5GHz上运行，并支持到1,066MHz的DDR3内存控制器。最初的SPD60产品包括47,000个LUT（查找表）和20个10.3Gbit的serdes，serdes是由前Snowbush公司得到的授权。


Achronix计划接下来的产品系列，高端的SPD180具备163,000个LUT和两倍的10G serdes，而低端的产品有两个内存控制器，24,000个LUT，封装尺寸为31x31。该系列覆盖了从$200价格、低于20W功耗到$2,500价格、高于40W功耗的产品线。


Holt称这个系列产品可以进入传统FPGA不能覆盖的达到17亿美元的ASIC市场，Holt表示：“我们无需在市场上替代或打垮Xilinx或者Altera，就可以成为一家十亿美元的公司。”


Achronix在2006年已经发表的90nm工艺的1.93GHz Ultra chip是在特许半导体（Chartered Semiconductor）生产的，但该初创公司不久发现该芯片不能提供客户要求的一些功能，并且在功耗上让人不能忍受。


Ultra芯片比目前的产品密度减半，并且具有更高的功耗，而且没有10G serdes，这个特性在最近Snowbush为台积电（TSMC）设计的65nm工艺上才能提供。“没有10G serdes功能让我们被排除在了通信市场之外，而这是我们第三大潜在市场，”Holt表示。65nm TSMC工艺同样可以适用于一系列产品线，他补充道。


工程师们已经开始制定40 Gbit/second和100 Gbit/second以太网系统的标准，运营商也迫不及待的想在核心网采用，但这个工作还没有完成，许多人认为10G serdes是支持该系统的关键。


“我们认为对10G serdes的需求会在明年初爆发，”Altera的Greenfield表示，“Verizon, AT&T和其他公司希望到2010年就能展开40Gbit和100Gbit系统，所以在2009年底就要进行区域测试，因此至少要在2009年初提供支持的芯片。”


Altera已经在他们的内部实验室开展10G serdes的设计，并在明年初就可以在他们的FPGA上实现，Greenfield透露。他们的40nm FPGA的最初产品在年底就能达到8.5G serdes。


一些新的芯片架构支持突破的性能，但需要考虑新的设计工具带来的成本。Holt之前就强调Achronix的器件应该跟传统的差不多，这样才能尽量使用已有的工具。


幸好采用了同步帧和传统的LUT结构，Achronix在前端设计上可以采用流行的工具了，比如Mentor的Precision和Synopsys的Synplify Pro（之前并购的Synplicity公司的产品）。


“很多初创FPGA公司甚至不能得到Mentor或者Synplicity的软件的支持，”Holt表示，“一些公司甚至需要看着芯片内部结构图进行手动设计。”


一月份，Achronix就发布了他们的后端设计工具，用于布局和布线，时序和关键路径分析。该工具希望达到Altera和Xilinx工具那样的方便设计的效果。


在电路板级，“其他芯片不需要了解我们芯片的古怪的架构，”Achronix公司战略市场经理W. Denny Scharf表示，“无需了解其异步架构就可以进行设计。”


对于硅IP，该公司声称他们获得了一系列合作伙伴的模块，并且易于在其芯片上实现，包括一系列Gbit和10Gbit以太网接口模块，2.5和5GHz PCI Express模块，Infiniband和光纤通信模块，该公司同样从Cortus S.A.公司获得了32位处理器IP。


Achronix公司在2007年从风险投资那儿获得了第一轮3440万美元的投资，在那之前他们是独立运作的。
以下是Achronix公司产品发布新闻稿：


ACHRONIX半导体公司攻克技术难关，实现突破性FPGA性能


* 公司采用picoPIPE专利加速技术推出全球最快的FPGA，可实现1.5 GHz的峰值性能。

* Speedster系列首款产品嵌入了 20 个 10.3 Gbps SerDes 通道以及四个独立的 1066 Mbps DDR2/DDR3 控制器。

* Speedster采用基于 LUT 技术的常用架构与标准合成仿真工具，从而有助于设计人员使用现有的 RTL。


日前，Achronix 半导体公司宣布全球速度最快的 FPGA 现已开始供货，从而充分展现了现场可编程门阵列 (FPGA) 设计领域 30 年来的重大突破，并从根本上解决了为实现高灵活性与加速产品上市进程而不得不牺牲性能的重要技术难题。Speedster 系列的首款产品为 SPD60，该产品系列的速度可达 1.5 GHz，性能比现有 FPGA 提高了 3 倍。


参加 Achronix 早期试用合作的客户已经利用 Speedster 在需要类似 ASIC 性能的应用中取得了重大成功，这些应用包括网络、电信、测试与测量、加密以及其他高性能应用。Speedster 系列 FPGA 非常适用于上述各应用类型。


Achronix 与领先的合成技术厂商合作推出了与 Speedster 系列兼容的业界标准工具与技术方案。设计人员可充分利用现有的 Verilog 与 VHDL 设计方案。Achronix CAD 环境可支持Synopsys（此前为 Synplicity）的 Synplify Pro 以及 Mentor Graphics 的 Precision Synthesis 工具，以满足 RTL 综合需求。此外，Achronix CAD 环境还针对物理实施、性能优化、定时分析、仿真、调试以及器件编程提供了必需工具。


Achronix 创始人、董事长兼首席执行官 John Holt 指出：“以前，设计人员已经不得不接受 FPGA 每代产品性能只能逐渐慢慢改进的事实，而我们的产品带来了性能飞跃，为那些使用 FPGA 开展设计工作的工程师开辟了此前不可能实现的应用新天地。”


Speedster 系列 FPGA 采用 Achronix 的 picoPIPE 专利加速技术，可提高数据在 FPGA 架构中的传输速度。如果没有全局时钟，picoPIPE 将采用简单的握手协议来高效地控制数据流，从而大幅提高性能，同时还使用适用于设计入门的标准 RTL 以及常用的 FPGA 工具。这种创新型技术与 10.3 Gbps 串行器/解串器 (SerDes) 完美结合，有助于提高系统吞吐量，而且还可配合集成 DDR2/DDR3 控制器支持高速存储器接口，因此 Speedster 产品系列的 I/O 速度能够完全与其出色的内核性能相匹配。该产品采用 TSMC 的高性能 65 纳米G+ CMOS 工艺制造。


Semico Research Corp 公司高级市场分析师 Rich Wawrzyniak 指出：“FPGA 市场是一个很难进入的市场，只有推出真正具有创新性的产品，才有可能在此市场领域竞争并取得胜利。Achronix 采用创新思路，将picoPIPE技术的优势与同步接口相结合，再加上其由经验丰富的 FPGA 产业高管与设计人员组成的工作团队，充分展现公司的强大实力，从而能够最终推出一款具有类似于 ASIC 性能的 FPGA 产品，而且能在高端市场领域与 ASIC 展开竞争。”


关于 Speedster 产品系列的更多信息


Speedster 10.3 Gbps SerDes 可支持多种高速接口，如 40G/100G 以太网、CEI-6G、10 Gbps 背板、XFI、PCI Express（1 代和2 代）、XAUI、Serial Rapid IO 以及 Infiniband等。此外，Speedster FPGA 还提供完整的独特 DDR2/DDR3 解决方案，包括物理层与控制器，从而可支持速度高达 1066 Mbps 的存储器接口。Achronix picoPIPE 技术的关键特性就是它允许电源电压存在明显差异，这就为用户提供了一个重要的电源管理工具。内核电源电压可通过调节来降低功耗。Speedster FPGA 系列的批量售价从不足 200 美元到 2500美元不等。


关于 Achronix 管理团队与融资情况


Achronix 管理团队由包括业界重要的资深人士组成，将来自 Xilinx、LSI Logic 及 Actel 等多家行业领先公司的具有数十年 FPGA、ASIC与 ASIC 架构设计以及市场营销的专业技术带到了 Achronix。Achronix的创始人、董事长兼首席执行官 John Lofton Holt 是一位经验丰富的企业家和电气工程师。他领导的团队中包括公司创始人兼首席技术官 Rajit Manohar博士，他是世界知名的异步半导体设计与实施领域的先行者。New Science Ventures、Battery Ventures、Entrepia Ventures 以及 Easton Capital Investment Group等公司迄今已在 Achronix 投资 3440 万美元。