Virtex Ultrascale+ VU19P — самый большой в мире FPGA-чип, содержащий 35 миллиардов транзисторов

Компания Xilinx, один из ведущих производителей чипов программируемой логики (FPGA), побила собственный рекорд, выпустив новый чип под названием Virtex Ultrascale+ VU19P. Кристалл этого чипа изготовлен по 16-нм технологии и у него имеется самый высокий показатель плотности логических ячеек на единицу площади и портов ввода-вывода. А всего на кристалле нового чипа располагается 9 миллионов программируемых логических ячеек и 2 тысяч линий ввода-вывода, функции которых задаются пользователем во время программирования.

FPGA-монстр обеспечивает полосу пропускания в 1.5 Tbps по интерфейсу памяти DDR4, и до 4.5 Tbps по шине, по которой к нему могут подключаться приемопередатчики беспроводной связи различного типа.

«В современной электронике существует большая потребность в средствах эмуляции и прототипирования чипов законченных систем-на-чипе (SoC) и специализированных чипов (ASIC)» — рассказывает Майк Томпсон (Mike Thompson), один из руководителей компании Xilinx, — «Учитывая постоянно растущую сложность чипов SoC и ASIC, справиться с этой задачей могут только огромные FPGA-чипы, такие, как VU19P».

Согласно имеющейся информации, чип VU19P ориентирован на прототипирование систем-на-чипе, имеющих интерфейсы беспроводной радиосвязи. Использование FPGA позволит отрабатывать аппаратные решения и программное обеспечение за много месяцев до того, как разрабатываемые системы, предназначенные для искусственного интеллекта, 5G-связи, автомобильной и других отраслей промышленности, могут быть воплощены в кремнии.

FPGA VU19P в 1.6 раза больше его предшественника, чипа Virtex Ultrascale 440, изготавливаемого по 20-нм технологии и содержащего 5.5 миллионов программируемых логических ячеек. VU440 был самым большим в отрасли FPGA с того момента, когда он в 2015 году был выпущен на рынок.

При создании VU19P разработчики столкнулись с проблемой эффективного охлаждения такого большого устройства. «Для решения этой проблемы кристалл чипа VU19P был перевернут внутри корпуса и охлаждающие элементы могут входить в контакт непосредственно с основанием кремниевой подложки» — рассказывает Майк Томпсон, — «Это позволяет системе охлаждения эффективно отводить от чипа и рассеивать выделяемое им тепло».

Согласно планам компании Xilinx, чип Virtex Ultrascale+ VU19P станет доступен на рынке к осени 2020 года.