La nuova serie di SoC e FPGA, basandosi su tecnologia Intel Tri-Gate a 14 nm e su un’architettura HyperFlex innovata, raddoppia le prestazioni rispetto alla precedente generazione di chip. L’integrazione di tecnologie eterogenee in package SiP 3D permette anche di aumentare la flessibilità progettuale dei dispositivi
Sullo sfondo, c’è lo scenario dell’annuncio ufficiale, il primo giugno, di un accordo definitivo tramite cui Intel Corporation dovrebbe acquisire Altera Corporation, per un valore di circa 16,7 miliardi dollari. Ma qualche giorno dopo, il 3 giugno a Monaco di Baviera, Altera annuncia anche l’introduzione della nuova serie di dispositivi FPGA e SoC (system-on-chip) Stratix 10, frutto del rapporto di collaborazione tra le due società.
Nel mondo dei dispositivi FPGA la sfida è riuscire a integrare molte, differenti tecnologie, ha spiegato Chris Balough, senior director marketing embedded processing di Altera, e un passato professionale, con varie posizioni di marketing e vendite, in Xilinx e Texas Instruments.
“Credo che in questo ambito non vi siano mai stati degli FPGA che hanno fatto così tanti passi in avanti, da una generazione a quella successiva, come quelli della famiglia Stratix 10. Questi nuovi FPGA si distinguono davvero nel mercato, e ciò grazie alla combinazione delle tecnologie di Altera, ma anche di quelle che abbiamo mutuato da Intel”.
Una combinazione che ha portato a creare una gamma di dispositivi molto potenti. Si tratta di FPGA, precisa subito Balough, che hanno una struttura del core monolitica, quindi utilizzano un singolo die. La elevata densità della struttura arriva a contenere fino a 5,5 milioni di elementi logici (LE). Il processo di fabbricazione Tri-Gate a 14 nm di Intel e le innovazioni apportate all’architettura HyperFlex hanno consentito il raddoppio delle prestazioni del core e un significativo incremento dell’efficienza energetica, rispetto agli FPGA di fascia alta della precedente generazione (Stratix V).
In aggiunta, tutti gli FPGA e i SoC della serie Stratix 10 consentono l’integrazione di tecnologie eterogenee, grazie alle capacità fornite da questo punto di vista dai package SiP (system-in-package) 3D, che utilizzano la tecnologia EMIB (embedded multi-die interconnect bridge) sviluppata da Intel. EMIB, spiega Altera, permette di ottenere flessibilità e scalabilità, ad esempio in termini di capacità d’integrare transceiver seriali e protocolli ad alta velocità, e di rendere disponibili sul mercato in tempi brevi differenti versioni della serie Stratix 10, per soddisfare le variegate richieste degli utenti.
A prescindere dalla densità, tutti i SoC FPGA della linea Stratix 10 integrano un HPS (hardware processor system) basato su processore quad-core ARM Cortex-A53 a 64 bit. Tali SoC FPGA di fascia alta si prestano all’utilizzo per una vasta gamma di applicazioni ad alte prestazioni, sottolinea la società: ad esempio, gli sviluppatori di sistema possono usare i SoC della serie Stratix 10 nei sistemi ad alte performance, per rendere possibile la virtualizzazione dell’hardware, e al contempo aggiungere altre funzioni, come quelle di monitoraggio e gestione.
Dal punto di vista dei consumi, tutta la gamma di FPGA e SoC Stratix 10 può far leva sulle soluzioni di potenza di Enpirion – la società acquisita da Altera circa due anni fa – opportunamente ottimizzate e validate per queste linee di dispostivi. I risparmi realizzabili nei consumi di energia, rispetto alla generazione di prodotti Stratix V, a seconda del settore di applicazione dei chip (reti wired, reti wireless, server di data center, storage enterprise), possono andare dal 40% al 70%.
I SoC e gli FPGA della gamma Stratix 10 sono infine equipaggiati con una serie di funzionalità di sicurezza. Innanzitutto, c’è il Secure Design Manager (SDM), che supporta la cifratura e l’autenticazione basata su settori; sono poi integrate l’autenticazione MFA (multi-factor authentication – autenticazione multipla) e la tecnologia PUF (physically unclonable function). Gli elevati livelli di sicurezza dei dispositivi Stratix 10, sottolinea Altera, posizionano questi prodotti come soluzioni adatte in applicazioni in campo militare, e nei progetti di security per il cloud e le infrastrutture IoT.