Elettronica_Oggi_447

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20 - ELETTRONICA OGGI 447 - LUGLIO/AGOSTO 2015
TECH INSIGHT FPGA
Le attuali sfide fondamentali da vincere, per chi sviluppa si-
stemi elettronici, sono realizzare dispositivi con prestazioni
ed efficienza sempre più elevate, ma anche aumentare il livello
di integrazione del chip, nonché il suo grado di sicurezza contro
i cyber-attacchi. Tre territori tecnologici in cui ritiene di
aver fatto centro, dopo l’annuncio a giugno dell’introduzione sul
mercato della nuova serie di dispositivi FPGA e SoC (system-on-
chip) Stratix 10. In particolare, nel settore degli FPGA di fascia
’high-end’ – ha sottolineato Chris Balough, senior director mar-
keting embedded processing di Altera, e un passato professio-
nale, con varie posizioni di marketing e vendite, in Xilinx e Texas
Instruments – la competizione si gioca sulla capacità di integra-
re molte, differenti tecnologie. “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 device 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. Gli FPGA della serie Stratix 10, ha precisato subito
Balough, si caratterizzano per una struttura del core monolitica,
fondata quindi su un singolo die. La elevata densità della strut-
tura 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 innovazi-
oni apportate all’architettura HyperFlex hanno poi consentito il
raddoppio delle prestazioni del core e un significativo incremen-
to dell’efficienza energetica, rispetto agli FPGA di fascia alta della
precedente generazione (Stratix V).
HyperFlex: l’approccio ’registers everywhere’
Altera definisce l’architettura HyperFlex la più grande innovazi-
one architetturale degli FPGA in oltre un decennio. Cosa c’è di
innovativo in questa architettura? Con HyperFlex, tutti i segmenti
di routing formati dalle interconnessioni del core dispongono
di registri, in modo da consentire agli FPGA e SoC della gam-
ma Stratix 10 di beneficiare di tecniche di innalzamento delle
prestazioni, come il ’re-timing’ dei registri, il ’pipelining’, e altre
metodologie di ottimizzazione della progettazione del chip che,
specifica Altera, con FPGA basati su architetture convenzionali
non sarebbe conveniente applicare. In sostanza, questa partico-
lare architettura permette agli sviluppatori di sistema di elimin-
are i percorsi critici, quindi i ritardi nell’instradamento dei dati,
e di velocizzare la progettazione. Il fatto poi che, in abbinamento
con la tecnologia Tri-Gate a 14 nm di Intel, HyperFlex consenta
di radddoppiare le prestazioni del core si riflette in notevoli mi-
glioramenti dell’utilizzazione del dispositivo, come la possibilità
di ridurre la necessità di instradamento dei dati su percorsi non
ottimali, o di altri metodi di progettazione richiesti dalle architet-
Stratix 10: il mix “perfetto”
di tecnologie
Giorgio Fusari Le innovazioni della nuova linea di FPGA di
Altera spaziano a tutto campo: dal raddoppio
delle performance, ai package SiP 3D, alle
sofisticate funzionalità di protezione dei
dispositivi. Obiettivo soddisfare le prossime
necessità applicative in termini di potenza
elaborativa, flessibilità e sicurezza
Fig. 1 – I dispositivi FPGA e SoC della serie Stratix 10