Altera推出45纳米FPGA

　　Altera推出45纳米FPGA。45纳米将继续实现成本和功耗降低、性能提升，但会同时带来设计和工艺挑战，需要FPGA供应商和晶圆代工厂间更紧密的合作。Altera宣称其和台积电（TSMC）这种“1+1排他性合作”模式在45纳米节点显示现更大优势。

　　45nm（1μm=1000nm，1nm为10亿分之一米）不是指的芯片上每个晶体管的大小，也不是指用于蚀刻芯片形成电路时采用的激光光源的波长，而是指芯片上晶体管的栅极宽度，衡量半导体制程的参数很多，比如芯片上晶体管和晶体管之间导线连线的宽度，简称线宽。（此处应为连线的高度，线宽在一个技术时代里（比如45nm工艺）是可以不断缩小的，而线的高度是不变的）。半导体业界也经常用线宽这个工艺尺寸来代表硅芯片生产工艺的水平。早期的连线采用铝，后来很多国外的大公司采用铜导线了。

　　在摩尔定律指引下，过去10多年来，半导体产业仍是每两年推出一个新工艺，预计这还会在未来10年内持续，从目前的65纳米到45纳米再到32纳米以下。这背后的驱动力是每一代新工艺会将片上晶体管密度翻倍这意味着更高性能，更低成本和功耗。

　　Altera公司技术开发副总裁Mojy Chian博士表示，和以往不同的是，过去几年客户对性能、成本和功耗需求的优先级发生了变化。他指出，2000年左右，客户关心性能，其次是功耗，是成本，但是现在客户关心成本，其次是功耗，才是性能。正是因为如此，在65纳米节点，Altera推出的器件是低成本低功耗FPGA。

　　作为Altera公司技术开发副总裁，Chian博士负责所有技术节点芯片工艺的各项工作，包括新技术（65nm、45nm）的工艺规划和设计基础结构，以及提高成熟技术的产量、降低其缺陷密度和工厂控制等。现在他的主要工作集中在45nm工艺上。

　　Chian表示，45nm是一个重大工艺节点，45nm相对于65nm的优势要比65nm相对于90nm的优势更大。这主要是应变硅工程（Strain engineering）大大提高了晶体管性能，使晶体管级性能提高了40%以上，有利于将更多晶体管集成到有限的面积上。应变硅、硅化镍、低K介质和铜互连这些技术已经用于65纳米，将继续用于45纳米工艺。

　　尽管45纳米继续带来更高的价值，但也带来了很大的挑战，主要是设计和工艺间更紧密的相互依赖。45纳米对器件开发带来的挑战包括：漏电流管理、电压饱和、严格的设计规则、变异管理和逆温现象管理等。同时45纳米也提高了制造门槛，例如45纳米生产线投资高达30亿美元，工艺开发成本接近10亿美元，另外还会受到光刻波长和原子尺寸限制这两大技术挑战。Chian表示，所有这些问题都不是无法解决的，但增加了开发成本，能够跟上的厂商越来越少，促使得供应商出现整合。

　　Chian解释说，随着器件越来越复杂，设计者需要在更高层面设计，但45纳米有很多底层工艺需要考虑，也就是说，以前是制造时才会遇到的工艺问题，现在IC设计的时候就要考虑。他强调说：“我们开发45纳米FPGA时，同时遇到艰难的设计和工艺挑战，解决这个难题的方法是芯片厂和代工厂间更紧密的合作”。

　　正是因为如此，Chian宣称，在45纳米时代，Altera和台积电的排他性合作模式更具有优势。他解释说，一是台积电在研发、产量和质量上；二是双方在FPGA制造上的排他性合作已经超过12年，两者并不是简单的供应商-客户关系，更好像是一家公司里的两个部门，Altera是IC设计部门，台积电是晶圆制造部门。他宣称，如果采用几家代工合作伙伴，由于几个代工厂担心各自的IP问题，他们间将很难达到无缝协作。

　　他还介绍了Altera片就成功的设计方法学，即在正式流片（tape out）前，采用测试芯片进行验证，以保证片就是成功的芯片，可以交付客户使用。由于采用了这种设计方法，Altera宣称所有90纳米工艺的器件都是片就可以使用，所有器件按时或提前交付，而65纳米器件更是从流片到量产交付不到3个月。

　　在90纳米和65纳米节点，Altera共有9个测试芯片，45纳米计划有8个测试芯片。2005年初Altera和台积电开始45纳米工艺和设计开发协作，双方组成了12个强大的联合研发团队。目前已经有4种研发测试芯片。

　　Altera在65纳米器件推出时间上稍显落后，Altera希望在45纳米反超。Chian解释说，一是我们在65纳米上引入了可编程功耗技术这一项重大的技术，它针对设计中需要的地方提高性能，而把其它地方的功耗降到，从而降低了总功耗；二是Altera率先首布了业界低功耗65纳米FPGA，这给客户带来了很大的价值，是客户真正需要的；三是Altera的90纳米器件中就已经集成了业界的高速串行收发器。

　　Altera 的可编程解决方案帮助系统和半导体公司快速高效的实现创新，突出产品优势，赢得市场竞争。自二十年前发明世界上个可编程逻辑器件开始，Altera 公司 （NASDAQ：ALTR） 秉承了创新的传统，是世界上"可编程芯片系统" （SOPC） 解决方案倡导者。Altera 公司总部位于美国加州的圣何塞，并在的14个国家中拥有近2000名员工，其2005年度的年收入高达11.23亿美元。Altera 将其早在1983年发明的可编程逻辑技术与软件工具、IP 和设计服务相结合，向全世界近14,000家客户提供超值的可编程解决方案。Altera 一直在可编程系统级芯片 （SOPC） 领域中处于前沿和的地位，结合带有软件工具的可编程逻辑技术、知识产权 （IP） 和技术服务，在世界范围内为14,000多个客户提供高质量的可编程解决方案。