FPGA新进展：高云挺进12nm，Altera瞄准18A
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国产FPGA“初创公司”Gowin Semiconductor 正在准备 12 纳米 FinFET 器件并研究用于 AI 加速器的小芯片，预计其用于汽车的 FPGA 将获得 ISO26262 认证。
该公司首席执行官 Jason Zhu 告诉eeNews Europe，预计本周将获得德国莱茵 TÜV 认证，这对该公司来说是关键一步。“对于一家初创公司来说，这很艰难，而今天我们在过去十年中已经出货了 1 亿台，”他说。
“汽车领域对 FPGA 来说是一个巨大的机会，”他说。“五年前，人们开始寻找下一个大市场，并着眼于让汽车变得更智能，尤其是在中国。用电机取代发动机和变速箱，这就是他们多年来一直在做的事情。”
“但市场非常分散，这对 FPGA 来说是一个黄金机会，他们需要汽车级，这使得 ASIC 方法变得更加困难，而这正是正确的时机。我们有很多部件符合 AECQ100 标准，现在我们期待 TUV ISO26262 认证，”他说。
全球最大的电动汽车制造商比亚迪是该公司在中国最大的 IGBT 驱动器客户，我们为东芝在中国的合资企业以及平视显示系统供货。
“因此我们可以帮助欧洲和美国的客户赶上中国。”
该公司拥有三个系列，包括基于 TSMC 22nm 工艺、具有高速串行接口和运行速度为 200MHz 的硬连线 ARM Cortex-M3 控制器核心的高端 Aurora 5 系列，以及带有 RISC-V 核心的版本。然后是基于 TSMC 55nm 构建的基于 SRAM 的 Arora 2 FPGA 和基于闪存的 LittleBee 非易失性 FPGA。“所有人都可以通过 AECQ100 认证，”他说。
“如果你看一下成本曲线，28 纳米是最佳点，下一个节点是 16 纳米，FinFETt 更贵。我们正在开发采用 12nm FinFET 工艺、具有 400K LUT（查找表）的 Arora 7 系列，但对于其他市场来说，这是一个大型设备，具有用于 5G/6G、医疗、ASIC 仿真的 DSP。我们不打算更换主处理器，我们将坐在它们旁边的接口，”他说。
“我们正在关注我们的客户，看看谁在使用人工智能，他们正在开发自己的技术，我们将与学者合作，”他说。“CPU 加上 FPGA 不足以推翻 Nvidia，但如果你在 FPGA 架构中做点什么，那就有机会。我们正处于寻找促进剂和结构之间的平衡的阶段。为了降低成本，我们有带有硬连线 M3 MCU 或 SRAM 的简单 SiP，但我们正在考虑小芯片。”
他指出，一家电动汽车电池供应商正在使用工业视觉检测系统来监控生产线上材料的质量。传统视觉系统的准确度为 83%，使用卷积神经网络 (CNN) AI 和工业 PC 将其提高到 98%，但图像分辨率仅为 10m/min。
“通过我们的 FPGA，我们可以将图像分为 8 个部分，并使用 PC 的 PCI Express 接口达到 100m/min，”他说。
Altera 将转向 Intel 18A
Altera 从英特尔分拆出来，为未来几年的工艺技术做出了关键决策。可编程解决方案集团 (PSG) 首席执行官 Sandra Rivera 谈论未来的计划。
“一切都需要越来越多的计算，”Altera 的 Sandra Rivera 告诉eeNews Europe。“美国、欧洲和印度的国防部门和航空航天业正在不断发展，我们看到汽车、智能汽车、自动驾驶、机器人、工业、制造、5G Advanced 和 6G 无线技术以及人工智能、人工智能、人工智能的增长。每个应用程序和细分市场都会有一些人工智能，到 2028 年，人工智能将为 FPAG 在 100 亿美元的市场上增加 30 亿美元。”
这推动了对更高性能、更高密度和更低功耗的需求，从而催生了下一代工艺技术。作为Intel公司，Altera自然也支持Intel Foundry Services提供的18A 1.8nm工艺。这还可以确保 FPGA 在美国生产，以最大程度地减少在大流行期间对公司造成严重打击的供应链问题。
“我们的下一代产品将采用新的工艺节点，我们正在研究所有工艺技术，下一个看起来真正有吸引力的技术是 18A，”她说。 “对于与英特尔的关系，我们看重的一件事是利用该技术，随着时间的推移，该技术仍将是主要所有者。”
Agilex 5基于7nm Intel 7工艺，但Altera传统上是在台积电工艺技术上开发其Cyclone和其他FPGA。“台积电将成为未来几年实现 2040 年承诺的重要合作伙伴，”她说。
“我们可以为客户做出最佳的工艺节点决策，我们很高兴在许多产品上使用英特尔，但台积电将继续成为一个伟大的合作伙伴。在使用 Xeon 运行数据中心和 AI 业务后，我看到了使用 Intel 3 推出的所有产品。下一代产品将于 2025 年推出 18A，因此 FPGA 不会是第一个。这意味着当我们今年晚些时候需要做出决定时，该知识产权将非常强大。”
18A 背面电源在降低功耗和提高密度方面的创新对于这一决策至关重要。
“通过背面电源，您可以在我们今天拥有的织物中获得真正的每瓦性能，但如果您考虑一下您通过侧面工艺获得的效果，它非常有吸引力，”她说。
该公司预计 FPGA 市场将在今年晚些时候回升，这主要是由于人工智能以及汽车行业的推动。
“我们的 FPGA 市场确实很大，最终用户的需求也很强劲，但挑战在于，疫情期间库存积压过多，客户感到焦虑，而这在整个上半年都是如此。
“在汽车领域，我们将重新致力于使用 Agilex 3 来开发这部分产品组合，并提供功率和成本受限的器件，并且我们将更新 Max 和 Cyclone 系列。”
一个关键举措是向用户免费提供 Quartus 设计工具。
“解锁创新的方法是易于使用，所以很多东西都将是软件，这就是软件，愚蠢的，”她说。“我们不仅在 Agilex 5 和 Agilex 7 中展示了很多内容，还展示了带有基于 Quartus Prime Pro 构建的软件的参考设计和电路板。如果您使用参考设计或模块上的系统，则可以加快实现价值的时间，而这正是我们对渠道的投资。”
该公司将开发人工智能模型，但无意成为供应商。
“我们将尽我们所能来展示可能的艺术，演示如何实现机器人应用程序、广播应用程序，但只是为了展示所有部分都在那里。这就是为什么你必须投资渠道，因为你必须将其打包。我们一直到框架为止，”她说。
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