Altera Stratix 10 DRAM SIP突破帶寬瓶頸

　　計(jì)劃于2017年出貨的最新的Stratix 10 DRAM SiP產(chǎn)品將采用存儲(chǔ)器廠(chǎng)商現(xiàn)代公司的HBM DRAM內(nèi)存，通過(guò)英特爾先進(jìn)的嵌入式多裸片互連橋接(EMIB)技術(shù)，將FPGA、MCU、DSP以及DRAM等其他功能模塊集成在2.5D的SiP封裝內(nèi)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)異構(gòu)多核的SoC FPGA產(chǎn)品。相對(duì)于目前的分立DRAM解決方案，Stratix 10 DRAM SiP的存儲(chǔ)器帶寬提高了10倍。

　　伴隨著客戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的要求不斷攀升，處理器芯片的技術(shù)不斷地提升性能，隨著技術(shù)難度增加，發(fā)展將越來(lái)越慢。而FPGA方面，還有EMIB的技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)等，不管是DDR3、DDR4，它們已經(jīng)不再能夠跟上客戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的要求了，所以關(guān)鍵就是在存儲(chǔ)器帶寬上。但存儲(chǔ)器子系統(tǒng)所提供的帶寬與系統(tǒng)要求的存儲(chǔ)器帶寬差距越來(lái)越大。

　　如圖1所示，傳統(tǒng)的“遠(yuǎn)端”存儲(chǔ)器分立DRAM由于其低帶寬、高功耗、大體積不能滿(mǎn)足下一代應(yīng)用的需求。Altera Stratix 10 DRAM SIP 產(chǎn)品本身的電路板它的尺寸變小，DRAM器件直接被集成到了FPGA的器件里面，因此就出現(xiàn)了所謂原來(lái)的傳統(tǒng)的遠(yuǎn)端的存儲(chǔ)器變成了近端的存儲(chǔ)器。這樣做有三大優(yōu)勢(shì)，第一可以實(shí)現(xiàn)最大的帶寬，10倍于以前的帶寬;第二體積最小，可以把更多的管芯放到一個(gè)單一的封裝中;第三它的功耗可以實(shí)現(xiàn)最低。 圖1 DRAM SIP與傳統(tǒng)DRAM 對(duì)比

　　據(jù)了解，Stratix 10系列面向的包括數(shù)據(jù)中心、HPC、雷達(dá)、定制服務(wù)器等高端市場(chǎng)。通過(guò)英特爾獨(dú)有的EMIB技術(shù)實(shí)現(xiàn)，相對(duì)于現(xiàn)在流行的TSV技術(shù)連起來(lái)的話(huà)，在信號(hào)的完整性和性能、功耗等方面都具有優(yōu)勢(shì)。

　　Altera公司高級(jí)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān) Manish Deo對(duì)此解釋道：“EMIB的技術(shù)其實(shí)強(qiáng)調(diào)是系統(tǒng)級(jí)的這樣一個(gè)互聯(lián)集成的技術(shù)，當(dāng)你需要把FPGA和外部世界，其實(shí)就是外部器件系統(tǒng)相連的時(shí)候，任何一個(gè)技術(shù)廠(chǎng)商都是要盡量多地避免使用TSV，因?yàn)槿绻阋肨SV連接的話(huà)，意味著你的信號(hào)，也就是數(shù)據(jù)要不斷地推動(dòng)TSV進(jìn)出，而事實(shí)上我們?nèi)魏我粋€(gè)系統(tǒng)，尤其是高處理的這些系統(tǒng)解決方案都有大量的數(shù)據(jù)的進(jìn)出，所以吞吐量是非常之大的，EMIB的好處就是當(dāng)FPGA和外界系統(tǒng)相連接的時(shí)候，它可以完全繞過(guò)TSV，不再需要通過(guò)TSV去訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器。所以這是EMIB的技術(shù)和任何其他的基于中介質(zhì)集成的解決方案根本上的不同?！?/p>

　　Altera公司產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)資深總監(jiān)Patrick Dorsey在其最新產(chǎn)品Stratix 10 DRAM SiP的發(fā)布會(huì)表示：“SoC FPGA已經(jīng)進(jìn)入4核乃至16核時(shí)代，集成有500多萬(wàn)個(gè)邏輯單元，DSP的浮點(diǎn)運(yùn)算能力達(dá)到10T FLOPS，面臨的一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是這些數(shù)據(jù)如何快速傳輸?shù)胶诵奶幚韱卧?因此存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)越顯重要。