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Xilinxが20nm世代のFPGAをテープアウト、新アーキテクチャ「UltraScale」を採用

木村 雅秀=日経BP半導体リサーチ
2013/07/09 21:00
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新アーキテクチャ「UltraScale」を導入
新アーキテクチャ「UltraScale」を導入
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通信機器や画像機器、医療機器などへの採用を目指す
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ASICに近い専用配線を利用し、高性能化
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 米Xilinx社は2013年7月9日(米国時間)、台湾TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.)の20nm世代プロセス「20SOC」で製造するFPGAの最初の製品をテープアウトしたと発表した。テープアウトした製品の具体的な情報は明らかにしていないが、20nm世代の製品テープアウトは「FPGA業界はもちろん、半導体業界でも初めて」(Xilinx社)とする。2013年中の出荷開始を予定している。

 今回テープアウトしたFPGAは、Xilinx社が新たに導入するアーキテクチャ「UltraScale」を採用している。同社はこれまで40nm世代では「6」シリーズ、28nm世代では「7」シリーズと、プロセス技術の世代によって製品/アーキテクチャの世代を区分けしてきた。これに対し、UltraScaleでは少なくとも28nm世代、20nm世代、16nm世代の3世代をカバーするという。UltraScaleを採用した製品として、今回は20nm世代製品である「Kintex UltraScale」と「Virtex UltraScale」の二つを発表したが、今後は16nm世代のFinFET技術を用いたハイエンド品や、28nm世代のローエンド品が出てくる可能性がある。

 このように、製品/アーキテクチャの世代をプロセス技術の世代と一致させない手法は、Xilinx社の最大の競合である米Altera社が導入済みである(関連記事)。Altera社の第10世代FPGA「10」シリーズでは、ハイエンド品を米Intel社の14nm世代トライゲート・トランジスタ技術で、ミッドレンジ品をTSMCの20nm世代技術でそれぞれ製造する。

 今回のUltraScaleシリーズでは、距離の離れたロジック素子間の接続に、ASICに近い専用配線を利用するほか、クロック分配の手法にもASICに近いマルチ・リージョン・クロック技術を導入する。このようなアーキテクチャと20nm世代への微細化によって性能と集積度を従来比1.5~2倍に高められるとしており、ハイエンド品に関しては「競合他社よりも1年先行できた」(同氏)としている。

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