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FPGA領域基本上是Altera和Xilinx兩家公司競相表演的舞臺。一旦某家公司在某方面落后了，它一定要想辦法迎頭趕上，然后到處向大家說：我才是這項技術的領先者。 在融合處理器技術的FPGA SoC方面，Xilinx無疑是先行者。2011年初，賽靈思宣布推出行業(yè)第一個可擴展處理平臺 Zynq-7000 產(chǎn)品系列。Zynq-7000內含雙核 ARM Cortex-A9 MPCore，主頻達到1GHz，采用臺積電28nm工藝制造�；赬ilinx 低成本Artix-7 FPGA 的Zynq器件面向低功耗和低成本應用，而基于中端 Kintex-7 FPGA 的Zynq器件則面向高性能、高 I/O 吞吐能的高端應用。Xilinx尚無基于其高端Virtex-7 FPGA的Zynq器件。Zynq-7000系列SoC已于今年年初全線量產(chǎn)。 相比之下，Altera于2011年10月發(fā)布SoC FPGA，同樣包含雙核ARM Cortex-A9 MPCore處理器、采用臺積電28nm工藝，基于該公司的低端 Cyclone V和中端Arria V FPGA架構。今年9月底，Altera宣布量售其Cyclone V SoC芯片以及Arria V SoC工程樣片。 不過，Altera在下一個工藝節(jié)點又趕來上來。今年6月，Altera宣布10代FPGA和SoC實現(xiàn)突破性優(yōu)勢：其Stratix 10 FPGA和SoC將采用業(yè)界最先進的半導體技術 -- Intel的14-nm Tri-Gate工藝制造。但是，至于Stratix 10 FPGA將集成何種處理器，那時Altera并未向外界透露。 今天，這個謎底終于揭開了：Stratix 10 SoC集成了所謂第三代處理器系統(tǒng)，即四核64位ARM Cortex-A53。 簡單介紹一下ARM Cortex-A50系列處理器。ARM公司于2012年10月推出了ARMv8架構ARM Cortex-A50系列，先期型號包括Cortex-A53與Cortex-A57兩款產(chǎn)品。ARM聲稱，Cortex-A57是ARM最先進、性能最高的應用處理器，而Cortex-A53不僅是功耗效率最高的ARM應用處理器，也是全球最小的64位處理器。Altera公司嵌入式處理營銷資深總監(jiān)Chris Balough先生介紹說，在選擇處理器內核的時候，Altera與許多客戶進行了探討，其中包括一些中國客戶。雖然A57的性能略高，但考慮到功耗、未來成本、軟件開發(fā)的通用性、與其他模塊的匹配等因素，最終還是選定了A53。 除了功能強大的四核Cortex-A53處理器，Stratix 10 SoC還具有業(yè)界第一種G赫茲級的邏輯架構、業(yè)界第一種硬核浮點DSP模塊（運行速度大于10T）和業(yè)界唯一面向FPGA的OpenCL流程。與上一代的Arria V SoC（帶有雙核ARM Cortex-A9 MPCore處理器、采用臺積電28nm工藝）相比，Stratix 10 SoC的吞吐量提高6倍以上。 
雖然Stratix 10 SoC的處理器內核是64位，但它可以通過虛擬化運行32位程序。它可以用兩個Cortex-A53內核運行32位軟件，另外兩個內核運行64位軟件，兩個分區(qū)進行隔離保護，從而實現(xiàn)代碼的安全重用。 在開發(fā)工具方面，Altera反復強調OpenCL這個用于異構計算的新興行業(yè)標準。今年年底，Altera將發(fā)布Altera SDK for OpenCL工具，這是業(yè)界唯一的FPGA OpenCL解決方案。Altera的SoC EDS具有FPGA自適應調試功能；ARM與Altera合作推出的ARM DS-5 Altera版在升級后便可用于Stratix 10 SoC的調試。這款FPGA自適應軟件工具包去除了CPU和FPGA之間的調試壁壘，實現(xiàn)軟硬件的同時調試。 Stratix 10 SoC的典型目標應用包括數(shù)據(jù)中心的計算加速、網(wǎng)絡傳輸和雷達等，如下圖所示。
Altera公司的FPGA SoC發(fā)展路線圖如下圖所示。
今天一條有趣的新聞是，英特爾為Altera代工此款芯片引來了業(yè)界的評論和猜測：英特爾明年將代工ARM芯片 或引發(fā)芯片價格下跌 。這里其實有些誤解或誤讀。確切地說，英特爾代工的是一款含有ARM內核的芯片，并不是純粹的ARM處理器，該芯片不會與英特爾的處理器爭奪市場份額。英特爾將來會代工真正的ARM處理器嗎？這個現(xiàn)在還真的不好說。 |
