在45nm结构化ASIC产品Nextreme-2系列中,eASIC基本保持了第二代产品中的全金属布线,单一过孔编程定制的体系,只是将这一定制过孔层从第6层调整到了第4层。但在架构上、基本逻辑单元eCell的颗粒结构上和周边的资源配置上做了重大改进。
eASIC改良了查找表(LUT)的结构以进一步提供速度、降低功耗。摒弃了原有基于SRAM的查找表LUT结构,改用可编程过孔Via接地或者接VCC来替代SRAM的输出。此外,还省去了LUT第一级的开关晶体管,如图所示。因此省掉了大量的晶体管。大大降低了静态泄漏,提高了开关速度,使效率达到了最高。在同样的工艺水平中, 泄漏可以减少12%,速度提高17%,面积减少40%。与前一代90nm产品相比,静态泄漏减少了50%,动态功耗降低70%,延迟缩短了45%。此外,通过过孔编程,切断芯片内部闲置的单元和存储器的供电,还采取时钟选通控制睡眠模式、动态功率管理。Nextreme-2系列采用特许半导体的45nm低功耗工艺生产制造,其逻辑组织架构能够提供高达700 MHz的性能。与最新工艺的FPGA相比,由于结合了三重氧化层晶体管、45nm 低功耗工艺和 eASIC 专利的功率管理结构, Nextreme-2的功耗可以降低80%以上。
Nextreme-2系列还嵌入了硬IP Core,包含多达56条 MGIO (多G比特输入输出口)。每条IO都能工作在6.5Gbps,总计提供364Gbps带宽。在高性能网络应用中,如交换机、路由器、流量管理、城域网传输设备和移动回程设备, 由于具备 MGIO (多G比特输入输出口),Nextreme-2 将成为 FPGAs 和 ASICs之外最佳的选择。Nextreme-2主要特征如下:
如前所述,对所有的设计而言,Nextreme和Nextreme-2从硅片到每层金属都是通用的,唯一不同的是一层过孔。封装也是预先确定好的。从前端设计、后端设计一直到芯片制造, eASIC的Nextreme和Nextreme-2平台是在成熟的EDA平台上采用最严格的设计规则开发出来的。因此设计工程师完全不必担心后端的问题,诸如可制造性设计DFM、可测试性设计DFT、光学邻近效应修正OPC、生产良率控制等都由eASIC负责处理。eASIC提供了一个经过严格验证和测试的平台。迄今为止,客户记录一直是一次成功。
结束语
为了市场需求而创新的才有意义。eASIC扫平了 深亚微米 ASIC设计复杂、费用高昂等障碍,降低了ASIC门槛,同时解决了FPGA难以克服的静态泄漏和高功耗。以其高性能、低功耗、低费用和快速上市时间等特点,标志着一个ASIC新纪元的开始。在深亚微米ASIC的竞技场上,eASIC已经展现出其巨大的潜力,路越走越宽。我们有理由相信,eASIC正在逆转衰退的ASIC设计趋势。
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