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28nm 之战

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发表于 2010-11-18 21:17 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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Altera 和 Xilinx都发布了28nmFPGA,都集成了 28Gbps收发器。& ?: J) O6 v9 @9 d& _3 x8 ?7 I
' |$ ]9 B0 \. c2 s1 C
1. 性能对比9 U$ C7 W6 Y5 X1 I1 ?+ D+ h9 C
: y: N. H. H& T8 V
; |& H! K! B8 x( a
2. 测试对比
+ a5 F+ U) J  z  l7 C( w3 L/ @ $ Y, H6 p* v# X& y$ S) G' e3 O
" M8 f- e) \+ o8 i
Altera Demo板使用huber suhner MMPX 65 GHz snap connectors和2.4mm Cable,经过FCI Airmax 20寸背板环回到FPGA。使用BERTScope 的CRU和带精密时钟和CDR单元的DSA8200. 示波器整体本底抖动200fs。
" S5 B3 S3 U6 S6 M% [5 o5 K 6 s; f! `! @9 x3 R( T/ q9 ^
Xilinx 28Gbps 发射器的眼图。! t- x# w. E3 N( \" E  B
0 D6 Q+ `  W1 z. e8 ^1 S
8 q1 W) W1 `7 `7 G, S5 q7 K& c
" D/ d- F; Q( D+ r( v3 N2 z& S
测试仪器为86100C+86108,本底抖动60fs,使用参考时钟如下SRS CG635。( J( I+ R" {# \' W3 Q/ R
值得注意的是,两者的CDR单元都使用了LC tank,获得了极低的抖动。
0 n; ?( _0 e$ j, T, Q; c
! s/ m% ~+ f; k9 `: J* D
7 a1 p/ ?, U' @: l# g8 |) B6 u' `- K/ z% @- e

; L2 g* P5 @9 d: y1 p  ^
; A  V# U: l& ~/ P( C& ^4 y7 Z! m* m9 l" g! U% c. g* b
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发表于 2010-11-18 22:05 | 只看该作者
很强大,不知道什么时候才能有幸用上
踏实的走好每一步,每一天

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 楼主| 发表于 2010-11-19 21:44 | 只看该作者

赛灵思首次在28Gbps收发器技术上大幅领先对手

本帖最后由 stupid 于 2010-11-19 21:48 编辑 # f7 j$ N0 ^4 U: g, Y: ~
& h7 b5 k. F# q& f
28nm FPGA实现的28Gbps串行收发器(Serdes)竞争格局今天出现了戏剧性的变化,一直落在后头的赛灵思公司(Xilinx)突然高调宣布推出具有16个28Gbps串行收发器的Virtex-7 HT FPGA,并宣称无论在28Gbps Serdes数量、带宽、逻辑门数和存储器容量指标上都已大幅领先其主要竞争对手。: Y2 \0 O3 B' B" A3 E
. P* ~2 v7 U$ t# i, h+ _
Xilinx公司Serial IO高级产品市场经理Panch Chandrasekaran说:“尽管我们的主要竞争对手在新闻稿中对外宣称其28nm FPGA实现了66个28Gbps收发器,但实际上他们至今给客户演示的28nm FPGA只有4个28Gbps收发器(实际性能只有25Gbps)。Virtex-7 HT系列FPGA的性能更胜一筹,28Gbps收发器数量是他们的4倍、实现总带宽是他们的2.8倍、逻辑门数是他们的1.4倍、存储器容量是他们的1.3倍。”  : d8 S% G" |4 H" S/ E! D9 Y: L4 b9 m
9 n. }  J0 [/ `# ?7 k
全球著名的信号完整性专家Howard Johnson博士在赛灵思官网上发布的一段视频中对Virtex-7 HT FPGA的28Gbps串行接收器进行了演示,该演示采用实际的PRBS31模式,并获得了非常完美的眼图,显示其传输信号的质量非常好,几乎没有什么抖动。而其竞争对手在其网站上公布的25Gbps串行收发器性能演示眼图,开眼率不到Xilinx的1/2,而且信号质量不好,抖动较厉害
$ y' _3 b9 v2 V; v% S/ t+ Q
3 a# m( @, P6 M, ?
* i$ l$ u* \/ q' n8 H. R; q4 k, d& j/ s6 k! z8 Z
Virtex-7 HT系列FPGA具有16个28Gbps收发器和72个13Gbps收发器,主要针对下一代100-400Gbps高带宽网络应用。该系列FPGA使得通信设备商可以开发更高集成度和带宽效率的系统,以满足全球有线基础设施和数据中心对带宽的爆炸性需求。该系列FPGA器件集成了业内最高速度和最低的收发器时钟抖动性能(满足CEI-28G标准),同时还支持最严苛的光学及背板协议(如SFP+和CFP)。  
$ D8 B. k1 _6 ~$ u6 S) O# q2 n" E% }' n& ~9 C+ L' K5 i
Linley Group高级分析师Joseph Byrne表示:“全球通信行业对IP流量的期望值正在从目前约15EB/月上升至64EB/月,这大大刺激了行业对SoC解决方案提出了更高的带宽需求。Virtex-7 HT能够推动光纤以及其它现有基础设施部署,具有更卓越的信号完整性和低功耗的高速信号。随着通信行业对更大容量的需求,交换机和路由器接口速度正在从10Gbps向100Gbps发展,随之而来的则是对芯片到光纤、芯片到背板及芯片到芯片接口速度日趋高昂的需求。基于上述原因,赛灵思在研发具有28Gbps收发器的Virtex-7 HT FPGA时,一直致力于功耗平衡、性能、以及光纤抖动约束和集成等重要性能。”  
" b: @3 Q: H8 f. u1 R% l+ U! l7 p: }% D% `6 a: P7 C% @5 g" `
根据富士通的研究报告,在同等功耗条件下,通信系统带宽需求基本上是每三年容量扩大2倍。例如,2008年时,一个交换机机柜提供480Gbps带宽,它里面插了48个SFP+端口刀片服务器,每个刀片服务器采用1个10GbE输出,此时每个刀片间隔15mm,总功耗为48W。这样一个交换机柜需要48根光纤连接,而且由于间隔很窄,因此风冷效果不是很好,可靠性受到不利影响。  ' A7 I; Z# Y' l2 Y) a
2 j) v2 P7 x& o% E( w0 }1 S
为了加大散热间隔和减少光纤数(降低成本),目前在同样尺寸机柜里采用4个CFP端口刀片服务器,每个刀片服务器提供100GbE输出,每个CFP采用10个10GbE输入,这样既可以将总系统带宽提供到400Gbps,而且可以将间隔减到84mm,唯一的缺点是功耗会提升到60W。
3 v, g' a9 H' p4 Y/ L; R) r% R/ d6 T) i. @
由于到2011年,每个交换机柜的总带宽需要提升到800Gbps,目前业内考虑用8个CFP2端口刀片服务器来代替4个CFP刀片,这样可在维持功耗不变情况下将带宽提升到800Gbps,而且间隔还可维持在较宽的42mm,唯一不足是光纤数需要略微提高到8根。  0 Z5 G6 {; g$ n" @, \( q# i% z' |

: F) S3 W0 i' h) v不过,每个CFP2端口要求的输入是4×25Gbps,因此只能采用28nm FPGA方式来实现,因为目前只有28nm FPGA能提供28Gbps收发器。博通目前最大的PHY是4端口的10GbE PHY。 ' r  L' G( H! R' e/ @0 S  e

6 |! J: x  Z4 [2 W4 I7 ystupid :  嘿嘿,就在本文作者说这话的早前一些日子,Avago宣称率先通过40纳米工艺技术取得28Gbps的SerDes性能表现,SerDes内核的主要差异在于采用独特的判决反馈均衡(DFE)技术,从而降低整体电源功耗。在同类产品中实现最佳的数据延迟、抗噪能力、抖动和串音干扰性能。 4 v  _, E/ \# b! }9 Y

, s& O/ b, r% }& @8 s( W8 P由于到2014年总带宽将提升到1.9Tbps,每个CFP2端口线路卡需要提供400Gbps带宽。开发400Gbps线路卡的客户希望部署能够在输入端支持16×28Gbps带宽的单芯片解决方案,以便连接四个400Gbps CFP2光纤模块,从而实现最佳的系统功耗密度。 这些系统还需要能够在48和72个10.3125Gbps 收发器之间以200Gbps或400Gbps 速率连接多个NPU或ASIC的接口。除了给Virtex-7 HT FPGA提供16×28Gbps的带宽,赛灵思还为器件提供4或8个28Gbps收发器,以支持100Gbps和200Gbps应用。
1 ]3 ?9 `5 M% q9 D  b& l: }  G9 ?% g) W4 l8 y
Panch表示:“每隔三年实现总带宽的翻番,目前看来只能利用FPGA 28Gbps收发器来实现,专门为此开一个ASSP芯片既划不来也来不及。” 他说,目前只有FPGA能够提供400G单芯片实现方案,客户可以率先用FPGA向市场推出400GbE接口方案,而且无需外部PHY。  内置4-16个符合OIF CEI-28G 标准(光互联论坛的28Gbps通用电气输入输出规范)的28Gbps收发器,Virtex-7 HT FPGA致力于为用于下一代100-400Gbs 系统线路卡的CFP2 和QSFP2光纤模块提供接入互联。Virtex-7 HT FPGA还拥有多达72个13.1Gbps收发器,能够提供高达2.8Tbps的全双工吞吐量。  
$ g3 t7 U' q' R1 X
# x  Z1 K9 u: v) WFinisar公司高速光纤模块市场营销总监 Christian Urricariet 表示:“为了满足日益增长的带宽需求,我们预计通信设备厂商将采用新的CFP2型光纤模块来设计新一代 100和400Gbps 系统。这将最大限度地提高面板的带宽密度,同时优化现有产品的功耗预算。我们与赛灵思的合作成果表明,其低抖动单片解决方案能够在FPGA和CFP2模块之间建立直接的28Gbps连接,从而简化更高端口密度的部署流程。”
- f5 K8 q" {. L
& ^4 N, ~$ x% A6 Y. C- KStupid:  Finisar高速光技术市场总监Christian Urricariet在Altera发布25Gbps FPGA时曾评论说:“Altera在28-nm收发器技术上的成功,为芯片行业需要尽快支持下一代4x25-Gbps高密度、低功耗光模块的其他企业设立了新标杆。Altera和Finisar共同引领了高带宽、低成本光通信市场,将不可避免的改变数据中心的设计和规划方式。”  
7 _( f1 k3 ?. d; T
* c8 `: r9 h8 [% FVirtex-7 HT FPGA的功能组合支持广泛的应用,例如:从包含290,000个逻辑单元的低成本100G“智能变速箱”芯片到包含870,000个逻辑单元的全球首款400Gbps FPGA,其中支持100Gbps、2×100Gbps或400Gbps接口、高效连接、基于3Gbps或 6Gbps的传统系统端接口和10Gbps ASIC及ASSP芯片等应用。  ( w( I4 _1 B( @! `& {4 U
0 f* Q7 _% {$ M" t  x" C
这意味着Virtex-7 HT FPGA可用于多种应用,例如:支持 OTU-4(光传输单元)转发器、复用转发器或SAR(业务汇聚路由器)的100Gbps线路卡、面向高速数据处理的低成本 120Gbps包处理线路卡、多100G以太网端口桥、400Gbps以太网线路卡、符合19.6Gbps CPRI(通用公共无线电接口)基站和远程无线电前端、以及100Gbps和400Gpbs 测试设备。
0 r" P" j& p; w2 E& p# A  S9 ~! u  H7 o4 G
赛灵思公司副总裁兼通信业务部总经理 Krishna Rangasayee 表示:“我们的客户看到了带宽需求以惊人的速度增长的趋势,因此,我们与他们紧密合作,共同开发了业界领先的具有28Gbps收发器的Virtex-7 HT FPGA,来帮助他们成功的实现下一代设计系统。Virtex7 HT将帮助通信设备商缩短产品上市时间,并能灵活快速的响应不断变化的市场环境、需求和标准。”
: B! G/ k! z6 G) s" Z# T  T' @5 p% m/ ~& F* D" U) i
Panch说:“支持 Virtex-7 FPGA的ISE Design Suite软件工具已于今日上市,客户可以基于它和我们的测试芯片进行早期开发工作。首批Virtex-7 HT器件样片预计将于 2012年上半年上市。”
$ B5 ^+ v' ^( w! H' I2 @
" ?& \( U. L8 v* P

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发表于 2010-11-20 14:49 | 只看该作者
本帖最后由 giga 于 2010-11-20 14:51 编辑
1 ]0 c4 N' E/ `2 e+ z3 }. y4 `% F& W, Q' b0 b6 X  A7 `% a1 @/ w. R
的确是这样。本来Altera领先一步,率先Demo 28nm的25Gbps眼图,而且这个25Gbps的眼图我是亲眼见到了,的确只能说是一个睁开的眼图,但是如Altera官网上的那段视频那样比较丑陋。现在Xilinx的眼图很漂亮,目前看来Altera由领先变成烈士了,无论从通道数量还是信号质量上Xilinx都领先一大步。
8 D6 s: u/ O0 h" I' R$ J* k5 A- L7 b* s* U/ y
另外我还爆个料:altera的25Gbps的prb阶数远小于xilinx的prbs31。' r" W& I6 c; i

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发表于 2010-11-20 14:54 | 只看该作者
实际上LC Tank在Altera、Xilinx的前一代FPGA中已经采用,就是目前的S4和V6系列。

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 楼主| 发表于 2010-11-22 08:18 | 只看该作者
giga 发表于 2010-11-20 14:49
9 C, z' P) s" Z的确是这样。本来Altera领先一步,率先Demo 28nm的25Gbps眼图,而且这个25Gbps的眼图我是亲眼见到了,的确只 ...
+ r6 A; u$ L, j# F0 P  X
giga,你是在哪里看到的,评估板你们拿到了吗?: j+ u. M' v4 B, {+ D

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发表于 2010-11-22 10:00 | 只看该作者
stupid我想我知道你是谁了

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也很想知道斑竹是谁哦?  发表于 2011-7-8 22:32

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 楼主| 发表于 2010-11-22 10:12 | 只看该作者
真的吗?!

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 楼主| 发表于 2010-11-22 12:21 | 只看该作者

几种28Gbps眼图

本帖最后由 stupid 于 2010-11-22 12:31 编辑 - r7 h, C; @) ~- k
& `: S% `5 s7 H8 p( r
1. Altera 25Gbps( \9 g$ o: L) u# y
0 f6 q0 C7 d# Z
2. Xilinx 28Gbps# j! _1 J# p% M9 x8 N( {: [7 u
7 q: m3 f7 F; O. t/ F

4 v4 g9 K, q4 R5 Q3. 用Centellax TG1P4A打出来的28Gbps PRBS信号
. x) f0 s5 Y" j4 ~0 F" [( q ! E( `1 I: r7 k; Q4 @# q
4. 用ParBert 打出来的100Gbps PRBS信号
" a+ y) j# D8 H) H. X6 m* M/ h3 ~
% A. P0 j8 [6 ]/ s2 n1 v- b) f& f0 G1 l0 `
Allen 该用户已被删除
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发表于 2010-11-24 09:08 | 只看该作者
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽

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发表于 2011-1-28 08:44 | 只看该作者
28Gbps他的示波器得多强啊?AD得多高的采样率才能看到波形啊?

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发表于 2011-1-28 18:07 | 只看该作者
现在在用virtex-5,呵呵!不过我还是挺支持xilinx的呵呵!9 R& q4 u) {% l

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发表于 2011-2-12 17:31 | 只看该作者
微电子技术发展太快啦,搞技术越来越感觉到累人顶Xilinx一个

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发表于 2011-2-12 22:07 | 只看该作者
强啊!

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发表于 2011-2-15 11:09 | 只看该作者
再次瞻仰!!
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