随着对互联网传输视频、高速无线数据和数字电视等服务需求的不断增长,设计人员需要能够提供更高的数据速率、更高的接口带宽和数据处理能力更强的解决方案,而且其功效要好。为解决这些设计挑战,Altera公司借助在收发器、存储器接口、低功耗技术和FPGA内核体系结构上的创新,在40nm FPGA器件上实现了这些新的功能。
Altera公司资深市场副总裁Jordan S.Plofsky说,此次推出的Stratix IV FPGA系列采用了TSMC的40nm工艺制造技术,使用了193nm浸没式光刻、极低k材料和应变硅技术以及增强的测试芯片方法。使40nm工艺技术集成的晶体管数目是45nm的17%,是65nm的2.2倍。特别是在高性能、高密度和收发器方面都有着突出的优势。据Jordan S.Plofsky介绍,Stratix IV FPGA密度高达68万个LE(逻辑单元),而目前市场上现有的产品最大是34万逻辑单元。内部RAM为 22.4Mbits ,有多达1360个18×18乘法器,比Altera的Stratix III系列高2倍,是目前市场上密度最大的FPGA。

Stratix IV FPGA系列包括两个型号,一个是具有丰富的存储器和数字信号处理(DSP)资源的增强型Stratix IV E FPGA,另一个带有收发器的增强型Stratix IV GX FPGA。Stratix IV GX FPGA的48个收发器工作在8.5Gbps,具有350MHz内核性能,为设计人员提供业界最大的带宽,Jordan S.Plofsky表示,从高带宽和高性能来讲,现有的产品也仅有20个收发器。Stratix IV GX FPGA是任何其他FPGA带宽的两倍以上,Stratix IV GX FPGA还为PCI Express (PCIe) Gen 1和2提供硬核知识产权(IP)支持,并支持多种协议,包括Serial RapidIO、XAUI (包括DDR XAUI)、CPRI (包括6G CPRI)、CEI 6G、Interlaken和以太网等。
有功耗方面,Stratix IV系列器件采用了Altera获得专利的可编程功耗技术,包括0.9V内核电压。这一低功耗技术优化逻辑、DSP和存储器模块,在设计中需要的地方提高性能,而尽可能降低其他地方的功耗。
据了解,与Stratix IV FPGA同时推出的还有40nm HardCopy ASIC。在新的HardCopy IV ASIC系列中,实现了无逢原型开发,一个设计、一个RTL、一组IP、一种工具同时实现了FPGA和ASIC。Altera还首次提供了基于收发器的ASIC选择。在设计中使用Stratix FPGA,具有FPGA硬件和软件协同设计和协同验证的优势,使产品面市缩短了几个月的时间,而使用HardCopy ASIC又具有ASIC量产的优势。Jordan S.Plofsky说,40nm HardCopy ASIC还具有深亚微米ASIC的优势,NRE低,风险低,功耗比辅助FPGA低50%以上,并能确保首次成功。
Altera最新的Quartus II软件8.0,支持该公司的40nm Stratix IV FPGA和HardCopy ASIC,和最相近的竞争软件相比,这一版本的Quartus II软件在高端FPGA上平均快出两个速率等级,编译时间缩短了3倍。
Quartus II软件的渐进式编译特性和标准编译相比,编译时间缩短了近70%。为帮助设计人员进一步充分发挥渐进式编译的优势,Quartus II软件8.0提供了新的设计分区规划器。在建立渐进式编译设计分区过程中,交互式图形用户界面(GUI)提供实时反馈,例如逻辑资源占用以及分区内时序通路等,帮助设计人员研究并迅速确定最有效的分区方案。设计人员采用该软件不但提高了团队设计的效率,而且能够尽快将产品推向市场。
Jordan S.Plofsky告诉本刊记者,客户现在就可以使用Altera的Quartus II 8.0开始Stratix IV设计。Altera将于2008年第四季度提供Stratix IV器件系列第一个型号的工程样片。HardCopy IV ASIC将于2009年第三季度开始接受客户投片。