자일링스, 새로운 메모리 기술 등을 결합한 16nm 울트라스케일+ 발표

자일링스는 자사의 FPGA, 3D IC 및 멀티 프로세싱 SoC(MPSoC)에 새로운 메모리, 3D-on-3D 및 MPSoC 기술을 결합한 한 세대를 앞서는 16nm 울트라스케일+(UltraScale+) 제품군을 발표한다고 밝혔다.

최고 수준의 성능과 통합한 울트라스케일+ 제품군은 새로운 인터커넥트 최적화 기술인 스마트커넥트(SmartConnect)가 포함되어 있다.

자일링스 울트라스케일 포트폴리오는 20nm 및 16nm FPGA와 SoC, 3D IC 디바이스까지 확장됐으며, 와트 당 성능을 크게 상승시킨 TSMC의 16FF+ FinFET 3D 트랜지스터를 활용하고 있다.

시스템 레벨에 최적화된 울트라스케일+는 28nm 디바이스에서 2~5배 더 큰 시스템 레벨의 와트 당 성능을 제공하며, 기존의 프로세스 노드 이동을 뛰어넘는 가치와 시스템 통합, 높은 레벨의 보안과 안전을 실현한다.

새롭게 확장된 자일링스의 울트라스케일+ FPGA 포트폴리오는 자일링스의 시장을 선도하는 킨텍스 울트라스케일+(Kintex UltraScale+) FPGA와 버텍스 울트라스케일+(Virtex UltraScale+) FPGA, 3D IC 제품군으로 구성되어 있으며, 징크 울트라스케일+(Zynq UltraScale+) 제품군에는 산업 최초의 올 프로그래머블 MPSoC가 포함되어 있다.

이 포트폴리오는 LTE-A 및 5G 이동통신, 테라비트 유선 통신, 오토모티브 ADAS, 산업용 IoT 애플리케이션까지 폭넓은 범위를 다루고 있다.

UltraRAM은 SRAM 통합을 가능하게 함으로써 FPGA 및 SoC 기반 시스템의 성능 및 전력의 가장 큰 장애물 중 하나를 해결하고 있다. 이 새로운 기술로 딥 패킷과 비디오 버퍼링 등 여러 가지 예제에서 대용량의 온칩 메모리를 만들어 예상 가능한 지연시간과 성능을 제공할 수 있다.

관련 프로세싱 엔진에 가까운 많은 양의 임베디드 메모리를 만들어냄으로써, 디자이너는 더욱 확장된 와트 당 성능 및 BOM 비용 절감을 달성할 수 있다. 또한 UltraRAM은 다양해진 구성으로 최대 432Mbit까지 확장된다.

스마트커넥트(SmartConnect)는 FPGA를 위한 새롭고 혁신적인 인터커넥트 최적화 기술이다. 이 기술은 지능형 시스템 전체 인터커텍트 최적화로 성능 및 면적, 전력에서 20~30%정도 앞선다.

울트라스케일(UltraScale) 아키텍처가 다시 디자인된 라우팅과 클로깅, 로직 패브릭을 통해 실리콘 레벨의 인터커텍트 장애를 해결한다면, 스마트인터커넥트는 인터커넥트 최적화를 적용하여 디자인별 처리량 및 지연시간 요건을 만족하면서 인터커텍트 로직 면적을 감소시킨다. 

울트라스케일+ 포트폴리오는 3D 트랜지스터와 자일링스의 3D IC 3세대를 결합하여 보다 효과적이다. FinFET 만으로도 평면형 트렌지스터 대비 획기적인 와트 당 성능 향상이 가능하고, 3D IC는 모놀리식 디바이스 대비 시스템 통합 및 와트 당 대역폭에 있어서 획기적인 향상이 가능하다.

새로운 징크 울트라스케일+(Zynq UltraScale+) MPSoC는 유례 없는 이종 멀티프로세싱으로, 앞서 언급한 FPGA 기술을 모두 채택하여 ‘정확하게 맞아떨어지는 엔진’을 사용하고 있다.

이 새로운 디바이스는 이전보다 와트 당 약 5배의 시스템 레벨 성능이 높아진다. 프로세싱-서브시스템의 핵심은 64비트 쿼드코어 ARM Cortex-A53 프로세서이다. 이것은 하드웨어 가상화, 비대칭 프로세싱, 풀 ARM TrustZone 등을 지원한다.

또한 이 프로세싱 서브-시스템에는 결정론적 연산을 위한 듀얼 코어 ARM Cortex-R5 실시간 프로세서도 탑재되어 높은 응답성과 처리량 및 낮은 지연시간으로 보다 안전하고 신뢰성을 달성할 수 있다.

독립형 전용 보안 유닛은 보안 부트, 키, 금고 관리, 조작방지 기능 등 군대 수준의 보안 솔루션을 가능하게 한다. 이것은M2M(machine-to-machine) 통신과 산업용 IoT 애플리케이션의 기본 요소들이다.

완벽한 그래픽 가속 및 비디오 압축/해제를 위해 이 새로운 디바이스는 ARM Mali™-400MP 전용 그래픽 프로세서에 H.265 비디오 코덱 유닛을 추가했으며, 디스플레이포트, MIPI 및 HDMI를 지원한다.

마지막으로 전용 플랫폼 및 전원 관리 유닛(PMU)은 시스템 모니터링, 시스템 관리 및 프로세싱 엔진들 각각의 동적 전력을 지원하는 기능이 추가되었다.

자일링스 수석 부사장 겸 프로그래머블 제품 총괄 매니저인 빅터 펭(Victor Peng)은 “자일링스는 16nm FinFET FPGA 및 MPSoC로 다양한 차세대 애플리케이션에서 한 세대 앞선 가치를 선보이고 있다”고 말했다.

또한, “자일링스의 새로운 울트라스케일+ 16nm 포트폴리오는 와트당 2-5배의 높은 시스템 성능을 제공하며, 시스템 통합 및 인텔리전스에서 뛰어난 성능을 자랑한다. 또한 고객들이 필요로 하는 최고 수준의 보안과 안전성을 보장한다. 이러한 성능은 자일링스의 시장을 한층 더 넓혀주고 있다”고 덧붙였다.

TSMC의 비즈니스 부분 부사장, B J Woo 박사는 “자일링스와 TSMC와의 협력 관계는 세계적인 수준의 16nm FinFET을 이용한 제품을 실현했다”고 말하며, “자일링스와 TSMC는 최저 전력 소비와 최고 시스템 가치와 더불어 실리콘 성능을 선도하는 것이 명확히 입증했다”고 덧붙였다.