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Xilinx kündigte im Oktober die erste horizontale Stacked Silicon Interconnect-Technik der FPGA/CPLD-Branche an. Bei dieser Lösung werden mehrere nebeneinander angeordnete FPGA-Chips mittels einer Si-Verdrahtungsebene untereinander verbunden. Die FPGA-Chips selbst sind dabei mit Mikrobumps auf der Verdrahtungsebene aufgebracht. An der Unterseite der Verdrahtungsebene kommen Durchkontaktierungen zum Einsatz, die in Verbindung mit C4-Bumps die Verbindung zum eigentlichen BGA-Substrat herstellen. Da die in der Verdrahtungsebene ausgeführten Verbindungen zwischen den einzelnen Chips in Silizium ausgeführt sind (keine Bonddrähte), bieten sie hohe Bandbreite und niedrige Verzögerungszeiten.

Die Technologie bedeutet in diesem Fall einen Durchbruch bezüglich Logikkapazität, Bandbreite und reduzierter Verlustleistung. Diese Lösung bietet, verglichen mit komplett monolithischen Bausteinen, eine 100fache Steigerung der Chip zu Chip-Bandbreite pro Watt und eine zwei- bis dreifach höhere Logikdichte. Diese Leistungssteigerung ermöglicht Anwendungen, die eine extrem hohe Transistor- und Logikdichte sowohl für eine immense Rechenleistung als auch extreme Bandbreite erfordern.

Durch den Einsatz der oben beschriebenen 3D-Packaging- und TSV-Techniken (through-silicon vias = Durchkontaktierungen im Silizium) bei den 28-nm-FPGAs der 7-Serie bieten die Targeted Design Plattformen von Xilinx mehr als die doppelte Performance, die mit den größten Ein-Chip-FPGAs möglich ist. Diese innovative Plattform überschreitet die Grenzen des Moore´schen Gesetzes und bietet Elektronik-Produzenten bislang unerreichte Leistungsfähigkeit, Bandbreite und Logikdichte, die auf die hohe Integrationsdichte ihrer Systeme hin optimiert sind. „Ein Weg, mit dem die 28-nm-FPGAs der Xilinx-7-Serie die Palette an Applikationen vergrößern, die mit programmierbare Logik möglich sind, ist es, die industrieweit führende Logikdichte von bis zu 2 Millionen Logikzellen anzubieten. Unsere Stacked Silicon Interconnect Technik, macht diese bemerkenswerte Steigerung erst möglich“, so Vincent Tong, Xilinx Senior Vice President. „Fünf Jahre Forschungs- und Entwicklungsarbeit von Xilinx, gekoppelt mit den industrieweit führenden Technologien von TSMC, haben zu einer innovativen Lösung geführt, die es den Entwicklern von elektronischen Systemen erlaubt, die Vorzüge von FPGAs weiter in ihrem Fertigungsablauf zu nutzen.“

Mit der Software-Unterstützung durch die ISE Design Suite 13.1, die derzeit von Beta-Kunden eingesetzt wird, ist der 28-nm-Xilinx-Baustein Virtex-7 LX2000T der weltweit erste Multi-Chip-FPGA dieser Art und bietet 3,5 mal höhere Logikkapazität als die größten 40-nm-Xilinx-FPGAs mit seriellen Transceivern der aktuellen Generation und 2,8 mal die Logikkapazität der größten 28-nm-Bausteine mit seriellen Sendern/Empfängern des Wettbewerbs. Verbunden mit dem Halbleiterprozess ist eine robuste Lieferkette, die mit führenden externen Foundry-, Assembly- und Testpartnern wie TSMC besetzt ist. Software-Unterstützung wird mit der ISE Design Suite 13.1 geboten, die derzeit bereits für Beta-Kunden verfügbar ist. Erste Bausteine sind für die 2. Hälfte des Jahren 2011 geplant. Weitere technische Informationen einschließlich Videodemonstration und Whitepaper sind erhältlich. (sb)