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Nouveaux produits

Altera dévoile les innovations de ses FPGA et SoC Stratix 10

Publication: Juin 2015

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Des innovations apportant des performances et des fonctionnalités à la pointe de l’industrie...
 

Des innovations qui permettent de doubler les performances, d’offrir 5,5 millions d’éléments logiques, d’intégrer un System-in-Package 3D hétérogène, et de disposer de fonctionnalités très complètes en matière de sécurité

Principales nouveautés
- HyperFlex est une nouvelle architecture basée sur la technologie 14nm Tri-Gate d’Intel qui permet aux FPGA et SoC Stratix 10 de doubler les performances tout en conservant des rendements énergétiques exceptionnels.
- Une nouvelle ère dans l’intégration de System-in-Package (SiP) 3D hétérogène qui garantit l’évolution, la flexibilité et une mise sur le marché rapide des prochaines générations de solutions basées sur des transceivers.
- Des FPGA haute performance à la pointe de l’industrie incluant des fonctionnalités de sécurité les plus complètes grâce à Secure Device Manager, un innovant gestionnaire de sécurité du composant.

Altera Corporation (Nasdaq : ALTR) a dévoilé aujourd’hui les caractéristiques architecturales et les détails de ses produits FPGA et SoC Stratix® 10, sa prochaine génération de composants à logique programmable haut de gamme affichant des niveaux extraordinaires en matière de performance, d’intégration, de densité et de sécurité.

Les FPGA et SoC Stratix 10 profitent de l’architecture révolutionnaire HyperFlex™ d’Altera pour la matrice des FPGA, qui est basée sur le procédé de fabrication d’Intel 14 nm Tri-Gate, permettant de doubler les performances internes par rapport à la génération précédente de FPGA. Alliant les plus hautes performances et densités de l’industrie avec l’intégration d’excellentes capacités de traitement embarqué, de calcul très performant en virgule flottante (de classe GPU) et de technologie SIP 3D hétérogène, ces FPGA permettent aux clients d’Altera de se distinguer en relevant avec succès les défis de conception de la prochaine génération de systèmes pour les communications, les centres de données, les systèmes de radar et les systèmes de calcul à haute performance.

« Les possibilités que nous offrons avec les FPGA et SoC Stratix 10 sont véritablement sans équivalent dans toute l’industrie, » déclare Danny Biran. « Les FPGA et SoC Stratix 10 permettent à nos clients de concevoir leurs systèmes en innovant comme ils n’ont jamais pu le faire précédemment avec un FPGA. »

L’approche architecturale HyperFlex avec ses « registres partout » Les FPGA et SoC Stratix 10 sont les premiers composants d’Altera à tirer parti de la nouvelle architecture HyperFlex, l’innovation la plus marquante de l’industrie en matière d’architecture des matrices FPGA depuis plus d’une décennie. L’architecture HyperFlex, ainsi que tous les avantages apportés par le procédé 14 nm Tri-Gate d’Intel, assure pour le cœur logique un gain en fréquence d’un facteur deux par rapport à la génération précédente de FPGA.

L’architecture HyperFlex incorpore des registres à tous les segments de routage d’interconnexions, permettant aux FPGA et SoC Stratix 10 de bénéficier de techniques prouvées de conception améliorant les performances telles que la réévaluation de timing (register retiming) ou la mise en pipeline grâce aux registres (register pipelining), ainsi que d’autres techniques d’optimisation. Ces techniques de conception ne sont pas pratiques dans les architectures conventionnelles de FPGA.

L’architecture HyperFlex permet aux concepteurs de matériel d’éviter les retards induits par les chemins critiques et le routage et d’atteindre rapidement les objectifs temporels de leurs conceptions. De plus, la possibilité de réaliser des cœurs logiques affichant une performance deux fois plus élevée se traduit par des améliorations spectaculaires au niveau de l’utilisation des composants et de leur consommation d’énergie en évitant les très larges chemins de données et autres implémentations imposant, défauts typiques d’architectures concurrentes. L’architecture HyperFlex permet aux designs à haute performance de consommer jusqu’à 70% d’énergie en moins en réduisant la taille de la logique. Vous trouverez plus d’information sur www.altera.com/hyperflex.

Une nouvelle ère dans l’intégration System-in-Package 3D hétérogène Tous les membres de la famille de FPGA et SoC Stratix 10 tirent parti de l’intégration SiP 3D hétérogène afin d’intégrer efficacement et économiquement une matrice FPGA monolithique à haute densité (jusqu’à plus de 5,5 millions d’éléments logiques) à d’autres composants avancés, augmentant ainsi la capacité d’évolution et la souplesse des FPGA et SoC Stratix 10. Une matrice FPGA monolithique optimise l’utilisation et les performances du composant en éliminant les problèmes de connexion rencontrés avec des composants homogènes concurrents qui ont besoin de multiples puces FPGA pour atteindre des densités plus élevées. L’intégration SiP hétérogène d’Altera est réalisable en faisant appel à la technologie propriétaire EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) d’Intel qui fournit de plus hautes performances, une moindre complexité, des coûts réduits et une meilleure intégrité des signaux par rapport aux approches basées sur des « interposers ».

Les premiers composants Stratix 10 utilisent l’EMIB pour intégrer des tuiles de transceivers série à haute vitesse et leurs protocoles associés avec un cœur logique monolithique. L’implémentation de protocoles à haute vitesse et de transceivers via une approche SiP 3D hétérogène donne à Altera l’opportunité de fournir rapidement différentes versions des composants Stratix 10 répondant parfaitement à la demande évolutive des marchés. Par exemple, l’utilisation de la technique SiP 3D hétérogène fournit aux composants Stratix 10 la capacité de supporter des transceivers plus rapides (56 Gbits/s), des formats de modulation émergents (PAM-4), des standards de communication (PCIe Gen4, Multi-Port Ethernet), et d’autres dispositifs tels que des fonctions analogiques ou des mémoires à forts débits.

Quelle qu’en soit la densité tous les composants de la famille Stratix 10 sont disponibles avec un Hard Processor System (HPS) intégré ARM 64 bits quad-core Cortex®-A53 doté de très nombreuses fonctionnalités périphériques, y compris une unité de gestion de la mémoire système, des contrôleurs de mémoire externe et des interfaces de communication à haute vitesse. Avec ses SoC Stratix 10, Altera renforce sa position de leader de l’industrie en tant que seul fournisseur à offrir des SoC et des FPGA de haut de gamme. Cette plate-forme de traitement évolutive se distingue par ses caractéristiques exceptionnelles en termes de capacités d’adaptation, de performance, d’efficacité énergétique, d’intégration au niveau système et de productivité de conception pour un large éventail d’applications à haute performance. Les architectes peuvent tirer parti des SoC Stratix 10 dans des systèmes de haute performance pour mettre en œuvre la virtualisation du matériel, tout en bénéficiant de fonctions de gestion et de contrôle telles que l’accélération du prétraitement, la mise à jour et le débogage à distance, la configuration et la gestion des performances du système.

Une protection maximale des conceptions avec de nombreuses fonctions de sécurité Les FPGA et SoC Stratix 10 sont équipés de l’ensemble le plus complet de l’industrie en matière de fonctions de sécurité dans un FPGA à haute performance. Cette qualité provient de l’intégration d’un Secure Design Manager (SDM) innovant qui assure l’authentification et le cryptage sectoriel, l’authentification multi-facteur et la technologie Physically Unclonable Function (PUF). Altera a conclu un partenariat avec Athena Group et IntrinsicID afin d’équiper les FPGA et SoC Stratix 10 d’un accélérateur de cryptage de classe mondiale et d’IP PUF. Avec un tel niveau de sécurité, les FPGA et SoC Stratix 10 s’avèrent une solution idéale pour intervenir dans le domaine militaire, de la sécurité du « cloud » et de l’infrastructure IoT, où la sécurité multicouches et la protection partitionnée des IP sont primordiales.

Les PowerSoC Enpirion sont optimisés pour les FPGA et SoC Stratix 10 Les FPGA et SoC Stratix 10 sont supportés par le portefeuille de solutions de puissance Enpirion PowerSoC d’Altera. Les PowerSoC Enpirion sont optimisés pour répondre aux exigences de performance et de puissance les plus strictes tout en offrant un rendement élevé dans un encombrement réduit.

La satisfaction des contraintes temporelles dans un délai le plus rapide de l’industrie pour des conceptions de plusieurs millions d’éléments logiques Le nouveau moteur Spectra-Q intégré dans le logiciel Quartus II d’Altera est conçu pour tirer le meilleur parti des avantages en matière de performances, d’énergie et de taille de la logique que l’architecture HyperFlex apporte, tout en améliorant la productivité des concepteurs se basant sur les FPGA et SoC Stratix 10 et en accélérant les temps de mise sur le marché. Le logiciel Quartus II étend le leadership d’Altera en termes de logiciels avec de nouvelles fonctionnalités qui offriront des temps de compilation jusqu’à 8 fois plus rapides, une entrée polyvalente et rapide dans le flot de conception, une intégration instantanée de l’IP, et le support d’OpenCL et d’autres flots de conception de haut niveau. Des informations additionnelles sur le moteur Spectra-Q sont disponibles sur www.altera.com/spectraq.

Spécifications techniques

- Jusqu’à 5,5 millions d’éléments logiques dans une puce monolithique
- Intégration SiP 3D hétérogène qui combine la matrice FPGA et des transceivers à haute vitesse
- Jusqu’à 144 transceivers qui offrent une bande passante série 4 fois supérieure par rapport à la génération précédente
- Sous-système basé sur un hard processeur 64 bits quad-core ARM Cortex-A53 fonctionnant jusqu’à 1,5 GHz
- Hard DSP à virgule flottante permettant des opérations en simple précision à un débit atteignant 10 Tflops
- Gestionnaire de sécurité du composant (Secure Device Manager) : de très nombreuses fonctions de sécurité pour des FPGA à hautes performances
- Détection et élimination de Single-Event Upset (SEU) à la pointe de l’industrie
- Partenariat avec les leaders de l’industrie pour fournir une solution de prototypage d’ASIC la meilleure au monde
- Chemin de migration compatible au niveau empreinte à partir des FPGA et SoC Arria® 10
- Solutions de puissance Altera Enpirion qui offrent une efficacité énergétique maximale pour un faible encombrement
- Procédé technologique Intel 14 nm Tri-Gate

Disponibilité

Les clients peuvent commencer à concevoir avec les Stratix 10 dès maintenant en utilisant les outils d’évaluation des performances Fast Forward Compile. Des échantillons des FPGA et SoC Stratix 10 seront disponibles à l’automne 2015. Les développeurs de logiciels embarqués peuvent tirer parti des plates-formes virtuelles pour SoC de Mentor Graphics afin d’accélérer le développement du logiciel embarqué sur SoC Stratix 10.

http://www.altera.com/stratix10

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