全新UltraScale+ FPGA、SoC與 3D IC應用涵蓋LTE-A和初期5G無線、TB級有線通訊、車用先進駕駛輔助系統與工業物聯網領域

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美商賽靈思（Xilinx）宣佈其結合了全新記憶體、3D-on-3D和多重處理系統晶片（MPSoC）技術的16奈米UltraScale+系列 FPGA、3D IC和MPSoC元件。此外，為實現更高的效能和整合度，UltraScale+系列加入了全新的SmartConnect互連最佳化技術。這些元件讓賽靈思的UltraScale 產品陣容豐富多元，現在除了橫跨20奈米和16奈米製程的FPGA、SoC和3D IC元件外，更運用台積公司16FF+ FinFET 3D電晶體大幅提升功耗效能比。UltraScale+提供可比28奈米元件提供高出二至五倍的系統級功耗效能比，並有高效的系統整合度和智慧化，以及高安全性和保密性。

擴充後的全新Xilinx UltraScale+ FPGA產品陣容，包括賽靈思的Kintex UltraScale+ FPGA、 Virtex UltraScale+ FPGA 和3D IC系列元件，而Zynq UltraScale+系列則包含完全可編程的MPSoC元件。賽靈思藉由因應LTE-A和初期5G無線、TB級有線通訊、車用先進駕駛輔助系統（ADAS）和工業物聯網等眾多新一代應用的需求。

加強型記憶體可編程元件： UltraRAM技術可整合SRAM，並突破其中一項影響採用FPGA和SoC元件重大的系統效能和功耗瓶頸。這項全新的技術可為包括深層封包和視訊緩衝暫存等廣泛應用建置高容量的晶片內建記憶體，並提供可預測的延遲率和效能。設計人員藉由整合非常接近聯合處理引擎的大量嵌入式記憶體，即可獲得更佳的系統功耗效能比和降低材料清單（BOM）成本。在許多配置中UltraRAM的容量，甚至可擴充到432MB。

SmartConnect技術：SmartConnect是一項針對FPGA設計的創新互連最佳化技術，透過智慧型功能為整個系統的互連環境進行最佳化，可額外提升20%至30%的效能、更多面積和省電功能。UltraScale架構可藉由重新設計的佈線、時脈和邏輯架構突破晶片級的互連瓶頸，而SmartConnect技術則可運用互拓撲最佳化以因應特定設計的處理量和各種延遲率需求，同時可縮小互連邏輯元件佔用的面積。

首項3D-on-3D技術：UltraScale+ 系列中的高階產品同時運用了3D電晶體和賽靈思第三代3D IC的威力。如同FinFET技術可讓平面電晶體功耗效能比呈非線性提升，3D IC可讓單顆元件的系統整合度與功耗頻寬比也呈現非線性的增長。

異質架構的多工處理技術：全新的Zynq UltraScale+ MPSoC元件具備上述所有的FPGA技術，以及異質架構多重處理功能，因而「可讓對的運算引擎處理合適的任務」而達到成效。這些全新元件提供的系統級功耗效能比是前代產品的五倍。而處理子系統的運算核心是64位元的四核心ARM Cortex-A53處理器，擁有硬體虛礙化、非對稱處理等功能，同時擁有完整的ARM TrustZone支援。

此外，處理子系統也包含一個可進行決定性作業的雙核心ARM Cortex-R5 即時處理器，可確保系統的快速回應功能、高處理量和低延遲率，達到高安全性和可靠度。獨立的安全單元更提供軍事級的安全解決方案，例如安全開機、金鑰和保管庫管理，以及防竄改功能等，滿足機器對機器通訊傳輸和工業物聯網應用的標準需求。

為實現完整的圖形加速視頻壓縮/解壓縮功能，這一新的元件整合了ARM Mali-400MP專用圖形處理器和H.265視頻編解碼器單元，同時還支援Displayport、 MIPI和HDMI。此外這些元件也有專屬的平台和電源管理單元（PMU），可支援系統監控、系統管理和每個處理引擎的動態功耗閘控功能。

賽靈思執行副總裁暨可編程產品部門總經理Victor Peng表示：「賽靈思全新的16奈米Ultrascale+ 產品陣容可提供高出二至五倍的系統級功耗效能比、大幅提升的系統整合度和智慧化功能，以及滿足客戶所需的高安全性和保密性。這些功能可讓賽靈思大幅拓展更多市場。」

台積公司事業開發副總經理金平中博士表示：「台積公司與賽靈思長期合作的成果實現了16奈米FinFET產品系列。雙方也明確地展現了擁有低功耗和高系統價值的優異晶片效能。」

賽靈思已向早期採用客戶提供全線UltraScale+系列產品，首批元件投產和早期採用方案所需的設計工具預計於今年第二季推出，而首批元件也將於今年第四季出貨。賽靈思於2月24~26日) 於德國紐倫堡登場的嵌入式電子與工業電腦應用展（Embedded World）中展示Zynq UltraScale+ MPSoC 技術。（編輯部陳復霞整理）