アルテラの Stratix III - 世界最高速のFPGA

アルテラの 65nm Stratix® III デバイスは、世界でもっとも低消費電力かつ最高性能を提供する FPGA です。様々な顧客からのアプリケーションによる最新のベンチマークにより Stratix III FPGA は、以下を証明しています。

性能のアドバンテージに関する説明は、Quartus® II ソフトウェアの新しい性能を最適化する技術や、シリコンとの相関を取りアップデートされたタイミング・モデルにより、さらに高速な結果を生み出しており、性能が向上しています。

• 90nm Stratix II FPGA と比較して 35% 高速
• もっとも近い 65nm 競合 FPGA と比較して 25% 高速

より低いスピード・グレードを使用して高い性能を実現

図 1 および 表 1 では、より低いスピード・グレードの Stratix III FPGA を使用して高い性能を実現するかについて紹介しています。

図 1. スピード・グレードによる性能比較

デザイン規模より向上するStratix III の性能のアドバンテージ

図 2 の Y軸ではStratix III と Virtex-5 FPGA との fMAX の比較、X軸ではデザインの規模を表しています。それぞれのデータ・ポイントは、実際の顧客のデザインを示しています。以下がその結果です。

• デザイン規模の増加の伴い、Virtex-5 FPGA では性能が低下し、Stratix III のアドバンテージが向上します。
• Virtex-5 に対する Stratix III FPGA の性能のアドバンテージは、デザインの規模が上昇するにつれて、25%から50%に急激に上昇します。

図 2. デザイン規模の増加に伴い向上するアルテラの性能のアドバンテージ

注:

1. 有効なサンプルを得るために競合のソフトウェアを使用しましたが、多くの大規模なデザインではコンパイルに失敗しています。

リソース使用率に関係なく性能を維持する Stratix III

図 3 では、Stratix III および Virtex-5 FPGA のパラメタライズ化された顧客デザインの性能を比較しています。このデザインの規模は、パラメータの違いにより上昇しています。図 3のそれぞれのデータ・ポイントは、デザインのパラメータの違いを表しており、それぞれのロジック使用率をX軸に表しています。達成した性能 (fMAX)を Y軸に示しています。

• Stratix III FPGA は、FPGA 内のリソース使用率が上昇しても性能低下は起こりません。
• ISE Foundation ソフトウェアは、65% 以上の使用率のあるデバイスのデザインをフィッティングすることは困難です。
• Virtex-5 FPGA では、使用率が50%の状態で、45% の性能低下が見られます。

図 3. 性能低下が起こることのない Stratix III FPGA

FPGA コア性能は、オンチップ・メモリ と I/O の性能が伴うことで有効となります。Stratix III のオンチップ・メモリおよび I/O は、卓越したコア性能を提供するように完全に最適化されています。以下の表 ( 表 3 および 4) は、65-nm FPGA のオンチップ・メモリおよび I/O インタフェースの速度を比較したものです。

ベンチマーク手法

すべてのベンチマーク・データは、アルテラのデバイスと同等もしくは競合製品として一番近い FPGA、そしてベンチマーク実施時の最新バージョンのソフトウェアとの比較により構成されています。

アルテラは、サードパーティや業界のエキスパートから支持される ベンチマーク手法 を採用して、 FPGA ベンダ 1 社のファミリ間、および競合ツールとの FPGA の性能を比較しています。これにより、アルテラ・ デバイスをテストするとき、またアルテラと競合他社のFPGAを比較する際に、一貫したベンチマーク環境を提供しています。