– Приведите, пожалуйста, основные сведения об Achronix.

 

– Компания была основана группой исследователей из Коннектикутского университета, которые занимались разработкой коммуникационных чипов как с традиционной синхронной, так и с новой, асинхронной архитектурой. Первое направление получило развитие в готовом продукте, доступном на рынке прямо сейчас — ПЛИС серии Speedster22i. Второе направление, несмотря на ожидаемые преимущества, все еще не вышло на уровень коммерческого продукта, хотя ПЛИС с асинхронной архитектурой уже анонсированы, это серия HP. (Если вспомнить греческую мифологию, в которой Хронос является персонификацией времени, то станет понятно происхождение названия.)

Сегодня в Achronix работают около ста сотрудников. Главный офис находится в Кремниевой долине (г. Санта-Клара, Калифорния), а другая часть компании базируется в Бангалоре (Индия). Сотрудники в главном офисе, в основном, заняты разработкой программного обеспечения, а в Индии больше внимания уделяется железу. Мы — небольшая компания и пока не вышли на рынок IPO, хотя и рассматриваем эту возможность. Если мы решим серьезно расшириться, вполне возможно выйдем и на IPO.

Achronix работает по фаблесс-модели. В 2011 г. мы заключили договор с компанией Intel, в соответствии с которым выпускаем свои кристаллы на ее производственных мощностях. Думаю, такая модель бизнеса является для нас единственно возможной, поскольку для строительства собственной фабрики необходимы миллиарды долларов. Наша интеллектуальная собственность и технологии производства кристаллов, разработанные в Intel, позволяют создавать лучшие в своем классе высокопроизводительные устройства. Замечу, мы стали первыми клиентами Intel.

В настоящее время мы производим ПЛИС по уникальному технологическому процессу Intel 22 нм FinFET, в котором используются трехзатворные транзисторы 3D Tri-Gate. Во многом благодаря этому техпроцессу у наших ПЛИС – в два раза большая плотность, но при этом их энергопотребление в два раза ниже. Сотрудничество с Intel позволило увеличить размеры кристаллов и, следовательно, их функциональные возможности. До перехода на Intel мы работали с TSMC.

 

– Какую рыночную нишу занимает Achronix?

 

В основном мы специализируемся на проводных коммуникациях, на высокоскоростных интерфейсах, прежде всего. Мы решили заняться коммуникациями, т.к. это наиболее рентабельный сегмент рынка. Наши ПЛИС можно встретить в различном сетевом оборудовании, например в маршрутизаторах и коммутаторах Ethernet.

Другим важным для нас направлением являются высокопроизводительные вычисления. Наконец, нашим третьим фокусным направлением является тестовое оборудование для устройств связи.

Некоторые компании используют наши ПЛИС для прототипирования своих ASIC.

Кроме того, наши заказчики проявляют интерес к встраиванию наших решений в свои продукты. Такое встраивание возможно как на уровне размещения нескольких кремниевых кристаллов внутри одного корпуса, так и на уровне интеграции наших решений в ASIC заказчика на одном кремниевом кристалле.

Если говорить о рынках сбыта, то для нас наиболее важными регионами являются Северная Америка, Европа и Китай. Примерно 40% продаж приходятся на Северную Америку и по 30% – на Европу и Китай. В каждом из этих регионов у нас есть дистрибьюторы. В общей сложности, шесть компаний-дистрибьюторов занимаются продажами нашей продукции. Замечу, что поскольку наша продукция достаточно сложная, при выборе дистрибьютора мы, прежде всего, ориентируемся на его инженерные возможности.

Что толку, если хороший продавец сумеет продать много наших микросхем, но не окажет клиентам техническую поддержку, переадресовав нам их вопросы?! В конечном счете, мы разрешим ситуацию и поможем клиенту, но на это уйдет немало времени. Это может обернуться коммерческими потерями для клиента и, в конечном счете, повредит нашему имиджу.

У нас есть команда техподдержки, которая при необходимости проконсультирует и поможет решить проблемы, возникающие у дистрибьюторов и торговых представителей во всех регионах. Партнеры Achronix, например Nuvation Engineering, имеющая огромный опыт в проектировании ПЛИС, также готовы помочь нашим клиентам.

 

– Achronix производит два семейства ПЛИС. Расскажите, пожалуйста, о них.

 

В семейство Speedster22i HD входят три модификации ПЛИС: HD680, HD1000 и HD1500. (Две первых -уже в продаже) Они различаются объемом программируемой логики. Номенклатура корпусов – от огромного FBGA2597 размером 52,5×52,5 мм, до “скромного” FBGA1520 размером 40×40 мм. Но только по размеру корпуса оценить возможности ПЛИС, разумеется, нельзя. Перечислю некоторые основные параметры этих ПЛИС

 

·         число ячеек LUT: 660–1725 тыс.;

·         общий объем памяти: 144876 Кбит;

·         умножители с накоплением (28×28): 240–864;

·         аппаратные контроллеры Ethernet (MAC-уровень)

o         10G:   24-48

o         40G:   4- 12

o         100G: 2–4;

·         контроллеры PCI Express LLC: 1–2;

·         контроллеров Interlaken LLC: 1–4;

·         количество линий SerDes 11.3 Гбит/с: 40-64, 28.0 Гбит/с: 48 (только HD1500).

 

Меньшие значения относятся к ПЛИС HD680. ПЛИС HD1000 занимают промежуточное место между HD680 и HD1500. На сегодняшний день Speedster22i являются самыми высокоинтегрированными ПЛИС в мире.

Ядро Speedster22i HD разбито на столбцы реконфигурируемых логических блоков RLB, прореженных столбцами блочной памяти (BRAM), блочными умножителями с аккумулятором (BMAC) и логической памятью (LRAM). Объединяет ресурсы ПЛИС сеть из вертикальных и горизонтальных соединителей. Буферы ввода-вывода общего назначения (GPIO) могут работать в однополярном и дифференциальных режимах на скоростях до 2133 МГц. В ПЛИС встроены DDR-контроллеры. Каждый из них поддерживает работу по 72-разрядной шине на скорости до 2133 Гбит/с (1066-МГц DDR).

Еще упомяну масштабируемый интерфейс Interlaken – он разработан с использованием последних технологий SerDes и используется для связи между микросхемами со скоростью передачи данных в диапазоне 10–100 Гбит/с. В наши ПЛИС встроена аппаратная часть Interlaken. Встроенные аппаратные контроллеры PCI Express Speedster22i поддерживают все три уровня протокола (физический, канальный и транзакционный) в соответствии со стандартом PCI Express v3.0. Каждый порт ввода-вывода общего назначения программируется и конфигурируется под один из множества различных стандартов не только обычной, но и дифференциальной передачи данных. Каждый порт может работать на вход, выход и в двунаправленном режиме.

 

– Внушительные функциональные возможности! А каковы особенности Speedster22i HP?

 

 

ПЛИС серии Speedster22i HP реализуют фирменную архитектуру picoPIPE, которая позволяет в три раза увеличить производительность ПЛИС по сравнению с традиционными ПЛИС на той же технологической платформе. В picoPIPE синхронизация данных производится с помощью квитирования, что позволяет обходиться без традиционного тактового сигнала. Таким образом, реализуется асинхронный обмен данными (отсюда и первая буква А в названии компании). Но! При этом разработчик может применять стандартные методы разработки синхронной логики и не вникать в тонкости асинхронной передачи данных.

 

Сеть picoPIPE формируется массивом реконфигурируемых логических блоков (RLB), каждый из которых содержит 10 LUT-ячеек. Кроме того, сети picoPIPE содержат блочную память и аппаратные умножители.

 

ПЛИС этого семейства пока еще не продаются, но обещают превзойти все аналоги по скорости работы.

Приведу лишь некоторые их параметры:

 

·         до 590 тыс. ячеекLUT;

·         до 64 Мбит памяти;

·         до 64 линий SerDes с пропускной способностью 12,75 Гбит/с;

·         до 16 линий SerDes с пропускной способностью 28 Гбит/с;

·         до 4 контроллеров Interlaken;

·         до 48 контроллеров Ethernet 10 Гбит (MAC-уровень) или до четырех контроллеров Ethernet 100 Гбит (MAC-уровень). 

 

 

– Компания разрабатывает только аппаратные решения? Почему вы не используете готовые процессорные ядра?

 

– Да, мы занимаемся только аппаратными решениями (hard IP), у нас их немало. Некоторые компании даже приобретают эти решения у нас и встраивают их в свои ASIC. В области программных решений (soft IP) мы работаем с нашими партнерами, например с Synopsys. Эта компания имеет огромный опыт по разработке программных решений и наверняка известна в России.

Но, поскольку мы – небольшая компания, мы не можем взять на себя все этапы производства от разработки до логистики. Для нас оптимальной является партнерская бизнес-модель. Мы используем ее не только для разработки soft и Hard IP, но и на этапах технологического процесса, корпусировки, управления цепочкой поставок, САПР.

Что касается второй части вашего вопроса, то ответ на нее прост – не существует встраиваемых в ПЛИС процессорных ядер с требуемой производительностью.

 

– Разработка ПЛИС невозможна без среды проектирования, средств отладки…

 

У нас собственная среда разработки ACE (Achronix CAD Environment). Эта среда взаимодействует со стандартными инструментами разработки, что позволяет проектировщикам легко переносить свои прежние наработки в наши ПЛИС. Мы поставляем ACE с оптимизированными версиями Synplify-Pro от компании Synopsys или Precision Synthesis от Mentor Graphics. Обе эти компании являются нашими стратегическими партнерами.

Библиотеки поведенческих моделей (simulation libraries) Achronix поддерживаются пакетами ModelSim от Mentor Graphics, VCS от Synopsys и Riviera от Aldec.

Маршрут проектирования Achronix поддерживает стандартные языки описания RTL (Verilog/SystrmVerilog и VHDL) и включает стандартные средства симуляции, что позволяет инженерам использовать наши ПЛИС без переобучения.

Кроме того, мы поставляем комплект разработчика – отладочные платы. Они оптимизированы для проектирования сетевых устройств, подсистем и средств связи с пропускной способностью 100 Гбит/с.

 

– Понятно, что представляет собой Achronix в настоящее время. А какой компания будет завтра?

 

– Каким образом будет развиваться наш бизнес, решает совет директоров. Всю необходимую информацию для этого на совет предоставляют руководители департаментов продаж, разработки, маркетинга и финансов. Поскольку мы не производим ПЛИС общего назначения, для нас важны отдельные рыночные сегменты.

Мы всегда планируем минимум на два года вперед. Таков минимальный срок разработки нового поколения продукции. Но у нас имеются и более отдаленные перспективы. В настоящее время мы производим микросхемы по технологическому процессу 22 нм FinFET. К концу 2016 г. мы перейдем на технологию 14 нм FinFET, а в 2018 г. планируем выпускать ПЛИС по норме 10 нм FinFET.

 

Интервью подготовил Леонид Чанов

 

Комментарий специалиста

 

Владимир Викулин, главный инженер компании «Лаборатория высокопропускных СБИС», эксклюзивного представительства корпорации Achronix в России.

 

Компания Achronix, основанная в 2004 г. – самая молодая из производителей микросхем программируемой логики. Являясь небольшой по численности персонала, компания, тем не менее, смогла разработать и выпустить на рынок ПЛИС класса Hi-End с рекордной производительностью и оригинальной архитектурой, позволяющей быстро решить поставленные задачи. Компания была первой, выпустившей ПЛИС по технологическим нормам 22 нм, причем на заводе и по технологическим процессам Intel!

Главной особенностью ПЛИС Achronix серии Speedster является широкая номенклатура аппаратно реализованных IP-ядер, включающая в себя такие контроллеры как 10/40/100-Гбит Ethernet, PCIe v3.0 x8, DDR3 и Interlaken. Кроме того, эти ПЛИС оснащены высокопроизводительными вычислительными модулями и большим числом блоков встроенной памятью. Все это делает крайне привлекательным применение ПЛИС Achronix в таких областях как телекоммуникации и высокопроизводительные вычисления.

Выгода от применения ПЛИС Achronix достигается благодаря нескольким факторам. Во-первых, аппаратные ядра, как правило, мощнее программных, а использовать их легче. Они уже оптимизированы по таймингу, что экономит время разработки и уменьшает время вывода продукции на рынок. Во-вторых, огромное количество ячеек LUT и внутренней блочной памяти позволяет реализовать самые сложные проекты без опасений. И, в-третьих, наличие высокоскоростных последовательных каналов ввода-вывода позволяет подключать стандартные модули sfp+ и cfp непосредственно к выводам ПЛИС, не используя дополнительные преобразователи интерфейса.

С точки зрения проектировщика, работать с ПЛИС Speedster22i легко и приятно, т.к. имеется возможность использовать языки Verilog/SystemVerilog и VHDL. Для специалистов, имеющих опыт работы с ПЛИС других производителей, переучиваться практически не требуется.

Продукция Achronix вполне доступна по ценам, т.к. находится в нижнем ценовом диапазоне сегмента Hi-End.

Наша компания «Лаборатория высокопропускных СБИС», являющаяся эксклюзивным представительством Achronix в Российской Федерации, осуществляет поставки компонентов и сопутствующей продукции (наборы разработки, программное обеспечение). Мы также осуществляем техническую поддержку и обучение пользователей.

Всю информацию по поставляемой нами продукции можно найти на сайте www.achronix.ru. С нами можно так же связаться по телефону +7 (812) 648-0086 и электронной почте sales@achronix.ru.