UltraScale 架构

提供超越一个节点的价值,保持领先一代的技术

Xilinx 全新 16 纳米及 20 纳米 UltraScale™ 系列基于首款架构,不仅覆盖从平面到 FinFET 技术乃至更高技术的多个节点,同时还可从单片 IC 扩展至 3D IC。在 20 纳米技术领域,Xilinx 率先推出了首款 ASIC-Class 架构,不仅支持数百 Gb 级的系统性能,在全线路速度下支持智能处理,而且还可扩展至 Tb 和 Tf 级别。在 16 纳米工艺方面,UltraScale+ 系列将全新存储器、3D-on-3D 和多处理 SoC (MPSoC) 技术进行完美结合,可实现领先一代的价值。

全新 Xilinx UltraScale+ FPGA 系列包括 Kintex® UltraScale+ FPGAVirtex® UltraScale+ FPGA 以及 3D IC 系列,而Zynq® UltraScale+ 系列则包含业界首批全可编程的 MPSoC。UltraScale+ 进行了系统级优化,可提供远远超过传统工艺节点移植的价值(与 28 纳米器件相比,系统性能功耗比提高了 2 至 5 倍)、大幅提高的系统集成度与智能性,以及最高等级的安全性。

UltraScale 架构的主要创新

  • 面向 90% 利用率的新一代布线方法、类似 ASIC 时钟和逻辑基础设施的增强
  • 高速存储器串联有助于消除 DSP 和包处理的瓶颈。
  • 增强型 DSP Slice 整合 27 x 18 位乘法器和两个加法器,可显著提升定点及 IEEE Std 754 浮点运算性能与效率。
  • 3D IC 芯片间带宽的阶梯函数增长可实现虚拟单片设计
  • 大量 I/O 带宽再加上通过多个集成型 ASIC 级模块实现的显著时延减少,可为 100G 以太网提供 RS-FEC、150G Interlaken 以及 PCIe® Gen4
  • 各种功能元件上的静/动态电源门控可显著节省电源
  • 通过 AES 比特流解密与认证、密钥模糊处理以及安全设备编程等高级方法实现新一代安全应用。
  • DDR4 支持高达 2,666 Mb/s 的大容量存储器接口带宽
  • UltraRAM 提供大容量片上存储器,支持 SRAM 器件集成
  • 创新性 IP 互联优化技术可将性能功耗比优势进一步提高 20% 到 30%
  • MPSoC 技术将软硬引擎相结合,支持实时控制、图形与视频处理、波形与数据包处理以及多层面安防、安全与可靠性等

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