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Stratix II FPGA：成功的90nm開發(fā)和推出案例研究
當(dāng)Altera公司為下一代FPGA著手開發(fā)90nm工藝時，這項工藝正處于廣泛的業(yè)界爭論之中，恰恰反映了新的亞微米工藝之路的坎坷。向90nm點的轉(zhuǎn)換不一定很順利，尚需要進行比上一個工藝點更深入的分析、研究和測試。然而，Altera從以往產(chǎn)品推出和近乎無瑕疵的0.13um技術(shù)中獲得了經(jīng)驗，再一次證明了經(jīng)細致考量的設(shè)計方法和主流工藝的選擇是成功的關(guān)鍵因素。公司選用TSMC經(jīng)驗證的90nm和low-k介電質(zhì)工藝獲得了極好的產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)的器件，這些器件超過了對功率和性能的預(yù)期值。· Altera現(xiàn)在正在制造和測試大量的Stratix® II器件，堅信它能在比預(yù)期更早的時間內(nèi)達到極具競爭性的成本目標(biāo)。這樣，它將以即將降價的形式為客戶節(jié)省成本。
· 工作在533Mbps規(guī)范之上的DDR2存儲器接口現(xiàn)在可以運行到640Mbps，為客戶提供了巨大的保護帶寬，更容易進行設(shè)計
· LVDS工作在1.5Gbps，大大地超過了1Gbps的規(guī)范。這也具有極大的時序/性能優(yōu)勢。
· 比預(yù)計更好的工藝控制結(jié)果使得泄漏功率小于預(yù)期值。新的升級后的功率計算器為用戶提供新的更低的功率值。
· 兩款新的Stratix II器件——EP2S30和EP2S130——已經(jīng)下單，將在第四季度開始樣片生產(chǎn)。
Stratix II系列繼續(xù)最初Stratix系列的前進勢頭Altera的用戶正快速地采用公司的技術(shù)，因為他們知道能期望準(zhǔn)時獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。上個季度Stratix系列增長了60%，已經(jīng)成為Altera銷售量最大的系列。目前的設(shè)計獲得這個成績表明Stratix II系列正建立在這個趨勢上。
風(fēng)險管理
Altera正贏得的成功是精心定義方法的結(jié)果，這個方法通過限制新的工藝點上引入風(fēng)險的變數(shù)，注重干脆明晰的實施。這種精心定義的方法獲得可預(yù)測的快速的可用性，加快降低成本，最初0.13微米Stratix和Cyclone™系列相當(dāng)順利的推出驗證了這種方法。
Altera和臺積電密切合作，為90nm產(chǎn)品選擇了主流的low-k介電質(zhì)工藝。為了進一步防止客戶出現(xiàn)可用性問題，Altera實施了細致的工藝指標(biāo)階段，確保了在產(chǎn)品進入新的工藝點前具有可制造性和可靠性。Altera選擇Stratix II FPGA作為第一款采用90nm制造的系列產(chǎn)品，因為知道客戶通常對復(fù)雜的FPGA有更長的設(shè)計周期，需要從下一代產(chǎn)品中獲得更大的集成度。另外，Stratix II FPGA采用了Altera的專利冗余技術(shù)，這保證了當(dāng)缺陷率仍然很高情況下，在開發(fā)的初期即使在大芯片上也能夠推出可靠的產(chǎn)品。Altera的低成本Cyclone II FPGA將采用同樣的工藝，確�？焖俚剡M入成品，滿足縮短的面市時間需求和更大批量終端產(chǎn)品所需的成本敏感性。
Altera許多的成功歸結(jié)于公司的策略——擁有一個具有先進工藝的鑄造廠合作伙伴。TSMC是全球最大的鑄造廠，是業(yè)界無可非議的領(lǐng)導(dǎo)者，擁有R&D能力和力量持續(xù)地在最前沿投資和創(chuàng)新，同時保持先進性方面的成功和領(lǐng)導(dǎo)地位。
雖然Altera的主要競爭者努力尋找穩(wěn)定的合作者來制造他們的90nm產(chǎn)品，但是迄今為止Altera在Stratix II系列上所獲得的成功已經(jīng)預(yù)言了它整個90nm產(chǎn)品系列按計劃順利推出。對TSMC運作能力的完全的信心讓Altera關(guān)注于核心競爭力——開發(fā)下一代可編程邏輯解決方案。
在Stratix II FPGA背后：為更低功率和更高性能的設(shè)計
Altera評估了一些減小和90nm點相關(guān)的泄漏功率，同時保持性能、可制造性和裸片面積的技術(shù)。工藝定制，包括不使用triple-oxide技術(shù)，因為過高的成本和制造問題。相反，Altera優(yōu)化了電壓域值，調(diào)整了三極管長度，最大化關(guān)鍵電路的性能和最新化非性能電路的泄漏。另外，Altera專為大容量Stratix II系列開發(fā)了一種新的和更有效的邏輯結(jié)構(gòu)，叫做自適應(yīng)邏輯模塊（ALM），不消耗不必要功率情況下增加了性能。
Stratix II器件上業(yè)內(nèi)唯一90nm，low-k FPGA�？梢詮娜蚍咒N商處獲得Stratix II FPGA，和最接近的相競爭的大容量FPGA相比，更快50%，容量更大，存儲帶寬更大。根據(jù)最近的客戶需求，系列為EP2S90和EP2S130器中增加了新款780管腳BGA封裝。
作者簡介
Erik Cleage是Altera的市場高級副總裁。他是公司首席產(chǎn)品策劃師，領(lǐng)導(dǎo)著全球產(chǎn)品市場和產(chǎn)品規(guī)劃部。他為公司服務(wù)了18年多，擁有斯坦福大學(xué)的電子工程學(xué)位
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