引領28nm FPGA“智”造時代

　　FPGA的28nm創(chuàng)新

　　賽靈思的愿景是在當今的市場發(fā)展趨勢下，為中國系統(tǒng)工程師提供一個基礎創(chuàng)新平臺。為此，賽靈思在四大關(guān)鍵技術(shù)領域做了巨大的投入，誕生了四大關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新：

　　● 28nm工藝;

　　● SSI(堆疊硅片互聯(lián))技術(shù);

　　● EPP平臺(可擴展處理平臺);

　　● 混合信號集成技術(shù)。

　　其中，28nm是所有新產(chǎn)品的制程基礎。

　　2011年10月24日，TSMC(臺灣積體電路制造股份有限公司)宣布已經(jīng)開始為客戶量產(chǎn)使用28nm工藝的晶圓，相關(guān)的客戶包括有AMD, Altera, Nvidia, Qualcomm及Xilinx等。TSMC中國區(qū)業(yè)務發(fā)展副總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球2011年11月18日稱，其月產(chǎn)能已達12萬晶圓。

　　為了迎接28nm工藝時代，Xilinx早已未雨綢繆，此前于2011年3月發(fā)布了業(yè)界首款可擴展處理平臺(EPP)—ZYNQ嵌入式處理器，同月又全球首發(fā)了28nm高性能低功耗FPGA產(chǎn)品—Kintex-7，6月發(fā)布高性能FPGA產(chǎn)品—Virtex-7。在TSMC宣布量產(chǎn)28nm晶圓的第三天—10月26日，Xilinx宣布堆疊封裝產(chǎn)品(SSI)正式量產(chǎn)。

　　28nm FPGA助力中國“智”造

　　作為“十二五”規(guī)劃的一部分，我國正努力成為一個全球性的研發(fā)中心，并努力擴大內(nèi)需及滿足全球市場的需求。

　　在當今時代，我們對芯片的要求將體現(xiàn)在以下兩個方面：平臺化，需要芯片和軟件兩部分，就像蓋房子一樣，研發(fā)人員可以用磚頭(芯片)和工程設備(開發(fā)工具)建造各種建筑;低功耗技術(shù)成為芯片設計中追求的最重要的指標，低功耗條件下的高性能需要芯片設計工程師在電路設計上精雕細琢，并且采用先進的半導體制程。

　　賽靈思一直注重軟硬件結(jié)合的產(chǎn)品推出，2008年推出了TDP(目標設計平臺)，2011年又發(fā)布了基于28nm的系列FPGA產(chǎn)品，可以說為“智”造搭建了扎實的平臺，為工程師的靈感揮灑奠定了堅實的基礎。

　　28nm工藝的優(yōu)勢

　　工藝挑戰(zhàn)

　　今年10月，TSMC(臺積電)宣布其先進的28nm工藝逐步實現(xiàn)量產(chǎn)，其中包括28nm高性能工藝(28HP)、28nm低功耗工藝(28LP)、28nm高性能低功耗工藝(28HPL)、以及28nm高性能移動運算工藝(28HPM)。在28nm方面，TSMC將同時提供高介電層/金屬柵(HKMG，High-k Metal Gate)及氮氧化硅(SiON)兩種材料選擇，與40nm工藝相較，柵密度更高、速度更快、功耗更少。之所以選擇跳過32nm，是因為工藝都是基于服務客戶的需求。相較于32nm，28nm的柵密度顯然高出許多。同時考慮到客戶在高性能應用中對于速度以及無線移動通訊對于低功耗方面的要求，分別推出以HKMG柵極工藝的28HP以及延續(xù)SiON柵極介電材料的28LP，相信會給客戶帶來更多在性能、功耗及成本方面的效益。

　　據(jù)TSMC負責研發(fā)的資深副總裁蔣尚義博士介紹，TSMC的HKMG用于28HP中的是全新的工藝，與40nm相較在相同漏電基礎上有50%的速度提升，相同速度基礎上漏電亦有大約50%的降低。盡管HKMG的工藝成本會增加，但是TSMC在每一代的工藝都會給客戶盡可能高的性價比。TSMC的28nm HKMG比一般32nm有更高的柵密度、更快的速度、更低的功耗，同時HKMG更進一步降低了柵極的漏電。