שנה של ציוני דרך תעשייתיים בחברת זיילינקס העולמית

זיילינקס – Xilinx, ענקית הרכיבים המתכנתים (FPGA), ציינה במהלך שנת 2015 מספר ציוני דרך תעשייתיים, שמובילים התקדמות טכנולוגית בתעשיית השבבים העולמית. ההכרזה המשמעותית האחרונה של החברה הייתה השקתו של רכיב רב-מעבדים (MPSoC) המתכנת הראשון בתעשייה, תוך שימוש בטרנזיסטורים בגיאומטריית 16 ננומטר FinFET של TSMC למערכות ראיה מוקשחות (embedded vision) כולל ADAS והמסלול למכוניות אוטונומיות, ה”אינטרנט התעשייתי של הדברים” (I-IoT) ומערכות אלחוטיות מהדור החמישי. רכיבי Zynq® UltraScale+ MPSoC מאפשרים גמישות בפיתוח פלטפורמות ומספקים עד פי חמישה ביצועים/וואט וקישוריות מכל נקודה לכל נקודה עם האבטחה הנדרשת לדור הבא של המערכות.
כמערכת על גבי-שבב רבת מעבדים ההטרוגנית הראשונה בעולם, הרכיב החדש משלב שבעה מעבדים הניתנים לתכנות על ידי המשתמש, הכוללים 64-bit ARM® Cortex™-A53 Application Processing Unit מרובע ליבות, 32-bit ®
Cortex™-R5 Real Time Processing Unit כפול-ליבות, וגם ARM® Mali™-400 Graphics Processing Unit. משפחת ה-MPSoC Zynq UltraScale+ כוללת יחידות פריפריאליות משולבות (מוקשחות), יכולות אבטחה והגנה, ויכולת ניהול הספק מתקדמת. בשילוב סביבת הפיתוח SDSoCTM שהושקה לאחרונה, משפחת רכיבים חדשה זו מאפשרת מערכות שהן בו זמנית מוגדרות תוכנה ומותאמות חומרה.
ה-MPSoC Zynq UltraScale+ תפור עבור הדור הבא של מערכות משובצות מחשוב לראייה, ראייה במכונות תעשייתיות, פיקוח, השגחה ומעקב ומערכות סיוע לנהג מתקדמות (ADAS) אוטונומיות. עבור ADAS, ה-Zynq MPSoC חובר ביעילות עם חומרה מקבילה לעיבוד תמונה והאצה אנליטית עם תוכנה מבוססת אלגוריתם הניתנת לניהול והגדרה. בצירוף הזיכרון המורחב ו-™UltraRAM לאגירת וידאו, תעבורת הנתונים מקסימאלית וזמני השהייה מופחתים – תכונות קריטיות עבור ADAS. ה-Zynq MPSoC תוכנן תוך התחשבות בדרישות תקן בטיחות בתחום הרכב ISO-26262. עבור “האינטרנט התעשייתי של הדברים” משפחת ה-Zynq UltraScale+ מהווה פתרון אידיאלי לאגירת מידע, ניהול דיאגנוסטיקה בזמן אמת ואפשור קבלת החלטות מקומית למערכות ניהול חכמות. השילוב של תת-מערכת העיבוד MPSoC, הלוגיקה המתכנתת וטכנולוגית הזיכרון החדשה , יוצרים את הפלטפורמה האידיאלית לעיבוד כמויות עצומות של מידע לניתוח וניהול תקשורת בין מכונות (M2M) בזמן אמת. באמצעות יחידת עיבוד ייעודית ומנועי Cortex-R5 כפולי-ליבה שיכולים לקבל תצורת lockstep, ה-Zynq MPSoC תומכת,
בנוסף, בדרישות הבטיחות והאבטחה SIL3.
רכיבי Zynq UltraScale+ MPSoC תומכים בדרישות עיבוד אותות רדיו ותדרי בסיס המתקדמים הדרושים למערכות ה-G5, כולל תמיכה החדשה של MIMO מאסיבי וארכיטקטורות אדפטיביות ל-Beamforming, האצת השכבה הראשונה של CloudRAN baseband ויישומי Fronthaul קשורים, תוך תמיכה גמישה בתקנים ותדרים מרובים וצריכת אנרגיה מופחתת בצורה משמעותית. ה-Zynq UltraScale+ MPSoC עם תת-מערכת העיבוד ARM Cortex-A53 בעלת ארבע הליבות, ממנפת מערכת ניהול אנרגיה קפדנית על מנת להטמיע תכנוני חומרה-תוכנה אופטימאליים בעלי דרישת אנרגיה נמוכה, ניהול פעולות סינון רוחבי וניהול פעולות המערכת.
זיילינקס מציעה מערכת כלים כוללת עבור הפורטפוליו של UltraScale+: הכלים כוללים סביבת פיתוח SDSoC על מנת לאפשר אלטרנטיבת פיתוח מושלמת למערכות מוגדרות תוכנה למהנדסי מערכת ותוכנה. השקת הגרסה האחרונה של סביבת הפיתוח והתכנון Vivado מאפשרת למתכנני חומרה לבנות במהירות פלטפורמות משופרות מבוססות Zynq MPSoC.
מוקדם יותר השנה, הכריזה החברה על ציון דרך משמעותי במשפחת מוצרי ה-28 ננומטר שלה, שהשיגה הכנסות מצטברות של כמיליארד דולר והגיעה לנתח שוק מצטבר של 65% בהשוואה לאותה טכנולוגיה גאומטרית מתחילת אספקת המשלוחים הראשונים ללקוחות ב-2012. כחלק מצבירת המומנטום של משפחת ה-28 ננומטר של זיילינקס בשוק השבבים, ממשיכה זיילינקס להציג תוצאות מצוינות ברמת ההכנסות ממכירות משפחת המוצרים, אשר עלו על התחזיות המוקדמות.
עם ההכרזה, אמר משה גבריאלוב, נשיא ומנכ”ל זיילינקס העולמית, כי הוא “גאה ושמח על ההישג המצוין של משפחת ה-28 ננומטר של זיילינקס בשוק, הן ברמת ההכנסות והן בהשגת הנתח המשמעותי באותה גיאומטריה וזוהי רק ההתחלה. באמצעות פריצות הדרך של זיילינקס בייעול FPGA ברמת הביצועים/הספק/עלות, מערכות על גבי שבב (),
3D-IC וכלי תכנון מהדור הבא, אני צופה שגיאומטריית ה-28 ננומטר תהיה בעלת אורך החיים הגדול ביותר בהשוואה לדורות הקודמים. זאת ועוד, המוצרים מציעים את ההתאמה הטובה ביותר למגוון הגדול ביותר של שווקים ויספקו את ההתאמה הגבוהה ביותר למערכות. פריצות הדרך והמובילות הטכנולוגית של זיילינקס באות לידי ביטוי גם במשפחות ה-20 וה-16 ננומטר, וכן בסביבות הפיתוח SDx שהשקנו לאחרונה”.
זיילינקס ציינה בתחילת השנה הנוכחית שתי התפתחויות טכנולוגיות בגיאומטריות של 16 ו-20 ננומטר. בגיאומטריית ה-16 ננומטר הכריזה החברה על משפחת
ה-™ UltraScale+בטכנולוגיית 16 ננומטר של FPGA עם 3D ICs ו-MPSoCs, המשלבת UltraRAMטכנולוגי חדש של זיכרון, 3D-on-3D (מעגלים משולבים בתלת-מימד) ו-SoCs בריבוי מעבדים (MPSoC), המספק דור אחד קדימה מבחינת ערך טכנולוגי. בנוסף, במטרה לאפשר רמה גבוהה עוד יותר של ביצועים ואינטגרציה, משפחת ה-UltraScale+ כוללת את טכנולוגיית SmartConnect החדשה לחיוט אופטימאלי. רכיבים אלו מרחיבים את תיק מוצרי ה-UltraScale של זיילינקס המתפרסים היום על רכיבי3D IC , SoC ו-FPGA בטכנולוגיית 20 וב-16 ננומטר הממנפים שיפור משמעותי ביחס שבין ביצועים/לוואט מטרנזיסטורי 16FF+ FinFET 3D של TSMC. מבחינה מערכתית, רכיבי ה-UltraScale+ מספקים ערך גדול בהרבה מעבר למה שניתן להשיג במעבר לטכנולוגיה חדשה (16 ננומטר) באופן מסורתי, וזאת עם שיפור של פי שניים עד פי חמישה בביצועים/לוואט ברמת המערכת בהשוואה לרכיבים מטכנולוגיית 28 ננומטר, והרבה יותר אינטגרציה ובינת מערכות וכן את הרמה הגבוהה ביותר של אבטחה ובטיחות.
פורטפוליו רכיבי ה-UltraScale+ FPGA המורחב של זיילינקס כולל את המשפחות המובילות בשוק Kintex® UltraScale+
ו- Virtex® UltraScale+ ואת ה-3D IC, בעוד שמשפחת ה-Zynq® UltraScale+כוללת את ה-MPSoCs המתוכנתים הראשונים בתעשייה. באמצעות פורטפוליו זה, מציעה זיילינקס פתרונות לקשת רחבה של אפליקציות לדור הבא, לרבות LTE Advanced ויישומי אלחוט ראשונים לדור חמש (5G), תקשורת קווית בטרהביט, מערכות סיוע מתקדמות לנהג ויישומי IoT תעשייתי.
זאת ועוד בגיאומטריית ה-20 ננומטר,
ה-Kintex® UltraScale™ KU040 FPGAs מתוצרתה של זיילינקס הינו התקן ה-20 ננומטר הראשון בתעשייה שעובר לייצור המוני, יתרון של כשנה בזמן היציאה לשוק בהשוואה להתקנים מתחרים. התקני ה-Kintex UltraScale מטווח הביניים של החברה מבוססים על הארכיטקטורה היחידה בתעשייה מסוג ASIC ומספקים יחס מיטבי של עלות/ביצועים/וואט עבור קשת רחבה של יישומים, לרבות 100G OTN, ניהול תנועה ועיבוד מנות, 8×8 Mixed Mode LTE ורדיו WCDMA, צגי 8K/4K, יישומי ISR (מודיעין ועיקוב), מרכזי נתונים ועוד.
לוחות האימות והפיתוח (EVB) של Kintex UltraScale זמינים מזיילינקס ומשותפותיה. הלוחות של זיילינקס כוללים את לוח הפיתוח האוניברסאלי KCU105 ואת לוח האימות והפיתוח לטרנסיברים KCU1250. ה-Kintex UltraScale FPGAs מספקים עד 1.16 מיליון תאי לוגיקה
(), 5,520 יחידות DSP אופטימליות, זיכרון RAM של 76Mbits, טרנסיברים בקצב של 16.3Gbps עם יכולת backplane, וממשקי זיכרון DDR4 שפועלים ב-2400Mb/s ובנוסף, בלוקים מוקשחים של ®PCIe דור שלישי, ושל 100Gb/s Ethernet MAC ו-150Gb/s Interlaken IP Cores. התקני Kintex מציבים רף חדש לטווח הביניים עם יחס ממוטב בין מחיר לביצועים בצריכת הספק נמוכה ביותר ב-28 ננומטר, ומציעים את מספר ה-DSP הגבוה ביותר הזמין ב-20 ננומטר.