DRAM+FPGA异构SiP器件

在高性能计算等应用领域，FPGA器件的复杂程度越来越高，已经进入16核、500多万逻辑单元的级别，DSP也可以达到10 TFLOPS的性能，但是，在实现高性能计算的路途上仍存在一个瓶颈，这就是数据的传输速率，虽然处理单元的性能和速度足够强大，但如果数据从存储器到处理单元的传输速度跟不上，运算性能也会大打折扣。目前，在高性能计算的应用中，FPGA和存储器之间的数据传输速率就是一个短板。

最近，Altera公司宣布了一种集成HBM2 DRAM和FPGA的异构sip器件，在单个封装中高效地集成了FPGA和宽带存储器管芯，突破了带宽瓶颈。据Altera介绍，采用这种创新异构封装的单芯片产品可以实现比之前的产品带宽提升10倍的性能跨越。

在这款异构SiP器件中，在极小的外形封装中集成了SK Hynix的宽带存储器（HBM2），这种实现方式使得Altera能够将DRAM存储器尽可能靠近FPGA管芯进行封装，从而缩短了走线长度，以最低功耗实现最大存储器带宽。

关键的一点是，Altera的异构SiP产品是使用Intel的嵌入式多管芯互联桥接（EMIB，Embedded Multi-Die Interconnect Bridge）技术来实现的。EMIB技术采用高性能、高密度硅片短桥接在单个封装中将多个管芯连接起来。EMIB技术的管芯之间走线非常短，才得以支持Altera以高性价比方式构建异构SiP器件。

据Altera公司产品营销资深总监Patrick Dorsey介绍，采用Intel的嵌入式多管芯互联桥接方法与基于中介层的解决方案相比，性能更好，吞吐量更大，而功耗更低。而且，据Patrick透露，EMIB技术是英特尔为其14nm工艺开发的，而在14nm工艺上，Altera已经签下了独家使用权，也就是说，短期内，不大可能有其他厂商也使用EMIB技术推出异构SiP器件了。

Patrick表示，这款异构SiP器件上配置的DRAM有4G、8G和16G版本，不过，Patrick强调指出，集成DRAM带来的最大价值是大幅提升带宽，该器件带宽可以达到1TB/s，如果客户还需要更多的存储，也可以接入到系统级的通用存储器。

据介绍，Altera将在2017年发售Stratix 10 DRAM SiP产品。这些产品的目标应用领域有数据中心、定制服务器、雷达、8K视频、通信测试仪器、人体扫描仪等对带宽有超高需求的设备。