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- ELETTRONICA OGGI 437 - GIUGNO 2014
DIGITAL
20 nm
Dispositivi interamente
programmabili in tecnologia
da 20 nm
I
l confine fra FPGA e ASIC si sta facen-
do sempre più sfumato. Questa ten-
denza si è recentemente accentuata
con l’introduzione della tecnologia da 20
nm e dell’architettura 3D che consentono
la realizzazione di FPGA che coniugano
prestazioni e funzionalità di classe ASIC
con bassi consumi ed elevata capacità. Un
esempio è rappresentato dai nuovi dispo-
sitivi della famiglia Kintex UltraScale e
Virtex UltraScale, realizzati in un processo
da 20 nm fornito da TSMC, la quale inclu-
de il dispositivo Virtex UltraScale VU440
in tecnologia 3D con 4,4 4,4 milioni di celle
logiche. La famiglia di prodotti, oltre a
offrire caratteristiche architetturali di tipo
ASIC, è corredata dall’ambiente di progettazione Vivado,
basato sulla metodologia ottimizzata UltraFast. Il porta-
foglio di prodotti UltraScale in tecnologia da 20 nm sarà
successivamente arricchito con i dispositivi UltraScale
da 16 nm in tecnologia FinFET nell’ambito della cosiddet-
ta “strategia multinodale” (Fig. 1). Essa offre la possibilità
ai progettisti di scegliere fra una gamma di dispositivi
ottimizzati in base ai propri requisiti di sistema. Ad esem-
pio, i progettisti possono scegliere la soluzione più adatta
alle proprie esigenze fra i dispositivi della serie 7, fra gli
FPGA UltraScale da 20 nm o all’interno della famiglia di
prodotti UltraScale da 16 nm in tecnologia FinFET. Ad
esempio, i dispositivi Kintex UltraScale da 20 nm sono
dotati di una quantità significativamente maggiore risor-
se di logica e di calcolo DSP rispetto agli FPGA Kintex 7, e
si prestano per le applicazioni che richiedono una banda
elevata per l’elaborazione dei segnali e che richiedono
risorse logiche e DSP aggiuntive.
Aumenta il numero di transistor
Ciascun processo tecnologico su silicio pone all’industria
nuove sfide che riguardano gli aspetti di fabbricazione e
di progettazione. Il nodo da 20 nm non costituisce un’ec-
cezione. Questa geometria porta con sé le problematiche
legate ai ritardi imputabili all’instradamento dei segnali,
a distorsioni dei segnali di temporizzazione e di densità
Mike Santarini
Xilinx
Con la nuova serie Virtex UltraScale Xilinx mette a
disposizione FPGA con 4,4 milioni di celle logiche
che contiene oltre 20 miliardi di transistor e risulta
ideale per applicazioni di tipo ASIC, ASSP, di
emulazione di sistema e di prototipazione
