Articulo de referencia

Xilinx

{{cite web |url=http://edgar.secdatabase.com/2283/101287096000076/filing-main.htm |title=Xilinx Inc, Form DEF 14A, Filing Date Jun 24, 1996 |publisher=secdatabase.com |access-da...

Xilinx, Inc. ( / ˈ z l ɪ ŋ k s / ZY -links ) fue una empresa estadounidense de tecnología y semiconductores que suministraba principalmente dispositivos lógicos programables . La empresa es reconocida por inventar la primera matriz de puertas programables en campo (FPGA) comercialmente viable . También fue pionera en el primer modelo de fabricación sin fábrica propia (fabless ). [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

Xilinx fue cofundada por Ross Freeman , Bernard Vonderschmitt y James V. Barnett II en 1984. La empresa salió a bolsa en el Nasdaq en 1990. [ 7 ] [ 8 ] En octubre de 2020, AMD anunció su adquisición de Xilinx, que se completó el 14 de febrero de 2022, a través de una transacción totalmente en acciones valorada en aproximadamente 60 mil millones de dólares. [ 9 ] [ 10 ] Xilinx siguió siendo una subsidiaria de propiedad total de AMD hasta que la marca se eliminó gradualmente en junio de 2023, y las líneas de productos de Xilinx ahora se comercializan bajo la marca AMD. [ 11 ]

Descripción general de la empresa

Xilinx se fundó en Silicon Valley en 1984 y tenía su sede en San José , Estados Unidos. La empresa también contaba con oficinas en Longmont (Estados Unidos), Dublín , Singapur , Hyderabad (India), Pekín , Shanghái , Brisbane , Tokio y Ereván . [ 12 ] [ 13 ]

Según Bill Carter, ex CTO y miembro de Xilinx [ 14 ] , la elección del nombre Xilinx hace referencia al símbolo químico del silicio Si. [ 15 ] "linx" representa enlaces programables que conectan bloques lógicos programables. Las "X" en cada extremo representan los bloques lógicos programables. [ 16 ]

Xilinx vendió una amplia gama de matrices de puertas programables en campo (FPGA) y dispositivos lógicos programables complejos (CPLD), herramientas de diseño, propiedad intelectual y diseños de referencia. [ 17 ] Los clientes de Xilinx representan poco más de la mitad de todo el mercado de lógica programable, con un 51%. [ 17 ] [ 5 ] [ 18 ] Altera es el competidor más fuerte de Xilinx con un 34% del mercado. Otros actores clave en este mercado son Actel (ahora subsidiaria de Microsemi ) y Lattice Semiconductor . [ 6 ]

Historia

Historia temprana

Ross Freeman , Bernard Vonderschmitt y James V. Barnett II —todos ellos antiguos empleados de Zilog , un fabricante de circuitos integrados y dispositivos de estado sólido— cofundaron Xilinx en 1984 con sede en San José , EE. UU. [ 12 ] [ 16 ]

Mientras trabajaba para Zilog, Freeman quería crear chips que funcionaran como una cinta virgen, permitiendo a los usuarios programar la tecnología ellos mismos. [ 16 ] "El concepto requería muchos transistores y, en ese momento, los transistores se consideraban extremadamente valiosos; la gente pensaba que la idea de Ross era bastante descabellada", dijo Bill Carter, miembro de Xilinx, contratado en 1984 para diseñar circuitos integrados como el octavo empleado de Xilinx. [ 16 ]

En ese momento era más rentable fabricar circuitos genéricos en grandes volúmenes [ 12 ] que circuitos especializados para mercados específicos. [ 12 ] Los FPGA prometían hacer rentables los circuitos especializados.

Freeman no pudo convencer a Zilog de invertir en FPGA para aprovechar un mercado que entonces se estimaba en 100 millones de dólares, [ 12 ] así que él y Barnett se marcharon para asociarse con Vonderschmitt, un antiguo colega. Juntos, consiguieron 4,5 millones de dólares en financiación de capital riesgo para diseñar la primera FPGA comercialmente viable. [ 12 ] Constituyeron la empresa en 1984 y comenzaron a vender su primer producto en 1985. [ 12 ]

A finales de 1987, la empresa había recaudado más de 18 millones de dólares en capital de riesgo (equivalente a 51,01 millones de dólares en 2025 ) y estaba generando casi 14 millones de dólares al año. [ 12 ] [ 19 ]

Expansión

De 1988 a 1990, los ingresos de la empresa crecieron cada año, de 30 millones de dólares a 100 millones de dólares. [ 12 ] Durante este tiempo, Monolithic Memories Inc. (MMI), la empresa que había estado proporcionando financiación a Xilinx, fue adquirida por AMD . [ 12 ] Como resultado, Xilinx disolvió el acuerdo con MMI y salió a bolsa en el Nasdaq en 1989. [ 12 ] La empresa también se trasladó a una planta de 13.400 m² (144.000 pies cuadrados ) en San José, California, para gestionar los pedidos cada vez más grandes de HP , Apple Inc. , IBM y Sun Microsystems . [ 12 ] 

Otros fabricantes de FPGA surgieron a mediados de la década de 1990. [ 12 ] Para 1995, la empresa alcanzó los 550 millones de dólares en ingresos. [ 12 ] Con el paso de los años, Xilinx expandió sus operaciones a India , Asia y Europa . [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

Las ventas de Xilinx aumentaron a 2530 millones de dólares al final de su año fiscal 2018. [ 24 ] Moshe Gavrielov, un veterano de la industria EDA y ASIC que fue nombrado presidente y director ejecutivo a principios de 2008, introdujo plataformas de diseño dirigidas que combinan FPGA con software , núcleos IP, placas y kits para abordar aplicaciones objetivo específicas. [ 25 ] Estas plataformas proporcionan una alternativa a los costosos circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) y productos estándar de aplicación específica (ASSP). [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]

El 4 de enero de 2018, Victor Peng, director de operaciones de la empresa, reemplazó a Gavrielov como director ejecutivo. [ 29 ]

Historia reciente

En 2011, la empresa presentó el Virtex-7 2000T, el primer producto basado en silicio apilado 2.5D (basado en tecnología de interposición de silicio ) para ofrecer FPGA más grandes que las que se podían construir utilizando silicio monolítico estándar. [ 15 ] Xilinx luego adaptó la tecnología para combinar componentes anteriormente separados en un solo chip, primero combinando una FPGA con transceptores basados ​​en tecnología de proceso heterogéneo para aumentar la capacidad de ancho de banda y consumir menos energía. [ 30 ]

Según el ex director ejecutivo de Xilinx , Moshe Gavrielov, la incorporación de un dispositivo de comunicaciones heterogéneo, junto con la introducción de nuevas herramientas de software y la línea Zynq-7000 de dispositivos SoC  de 28 nm que combinan un núcleo ARM con una FPGA, forman parte del cambio de su posición, pasando de ser un proveedor de dispositivos lógicos programables a uno que ofrece "todo lo programable". [ 31 ]

Además del Zynq-7000, las líneas de productos de Xilinx incluyen las series Virtex , Kintex y Artix, cada una con configuraciones y modelos optimizados para diferentes aplicaciones. [ 32 ] En abril de 2012, la empresa presentó Vivado Design Suite , un entorno de diseño de próxima generación con capacidad para sistemas en chip (SoC) para diseños avanzados de sistemas electrónicos. [ 33 ] En mayo de 2014, la empresa lanzó el primero de los FPGA de próxima generación: el UltraScale de 20 nm . [ 34 ]

En septiembre de 2017, Amazon y Xilinx iniciaron una campaña para la adopción de FPGA. Esta campaña permite que las Amazon Machine Images (AMI) de AWS Marketplace se conecten con las instancias de Amazon FPGA creadas por sus socios. Ambas compañías lanzaron herramientas de desarrollo de software para simplificar la creación de tecnología FPGA. Estas herramientas crean y gestionan las imágenes de máquina creadas y vendidas por los socios. [ 35 ] [ 36 ]

En julio de 2018, Xilinx adquirió DeepPhi Technology, una startup china de aprendizaje automático fundada en 2016. [ 37 ] [ 38 ] En octubre de 2018, las FPGA Xilinx Virtex UltraScale+ y el codificador de vídeo H.265 de NGCodec se utilizaron en un servicio de codificación de vídeo basado en la nube que utilizaba la codificación de vídeo de alta eficiencia (HEVC). [ 39 ] La combinación permite la transmisión de vídeo con la misma calidad visual que la que se obtiene con GPU, pero con una tasa de bits entre un 35 % y un 45 % menor. [ 40 ]

En noviembre de 2018, la familia de sistemas en chip multiprocesador Zynq UltraScale+ de la compañía fue certificada con el nivel de integridad de seguridad (SIL) 3 HFT1 de la especificación IEC 61508. [ 41 ] [ 42 ] Con esta certificación, los desarrolladores pueden usar la plataforma MPSoC en aplicaciones de seguridad basadas en IA de hasta SIL 3, en plataformas industriales 4.0 de sistemas automotrices, aeroespaciales y de IA. [ 43 ] [ 44 ] En enero de 2019, ZF Friedrichshafen AG (ZF) trabajó con Zynq de Xilinx para alimentar su unidad de control automotriz ProAI, que se utiliza para habilitar aplicaciones de conducción automatizada. [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] La plataforma de Xilinx supervisa la agregación, el preprocesamiento y la distribución de datos en tiempo real, y acelera el procesamiento de IA de la unidad. [ 41 ] [ 48 ]

En noviembre de 2018, Xilinx migró sus productos XQ UltraScale+ de grado de defensa al proceso FinFET  de 16 nm de TSMC . [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] Los productos incluían los primeros dispositivos SoC multiprocesador heterogéneos de grado de defensa de la industria y abarcaban los MPSoC y RFSoC XQ Zynq UltraScale+, así como las FPGA XQ UltraScale+ Kintex y Virtex. [ 52 ] [ 53 ] Ese mismo mes, la compañía amplió su cartera de tarjetas aceleradoras de centros de datos Alveo con la Alveo U280. [ 54 ] La línea inicial de Alveo incluía la U200 y la U250, que presentaban FPGA UltraScale+ Virtex de 16 nm y SDRAM DDR4 . [ 55 ] Esas dos tarjetas se lanzaron en octubre de 2018 en el Xilinx Developer Forum. [ 56 ] En el Foro, Victor Peng, director ejecutivo de diseño de semiconductores en Xilinx, y Mark Papermaster , director de tecnología de AMD , utilizaron ocho tarjetas Alveo U250 y dos CPU de servidor AMD Epyc 7551 para establecer un nuevo récord mundial de rendimiento de inferencia de 30 000 imágenes por segundo. [ 56 ] 

También en noviembre de 2018, Xilinx anunció que Dell EMC fue el primer proveedor de servidores en calificar su tarjeta aceleradora Alveo U200, utilizada para acelerar cargas de trabajo clave de HPC y otras cargas de trabajo con servidores Dell EMC PowerEdge seleccionados. [ 57 ] La U280 incluía soporte para memoria de alto ancho de banda (HBM2) e interconexión de servidor de alto rendimiento. [ 58 ] En agosto de 2019, Xilinx lanzó la Alveo U50, un acelerador adaptable de bajo perfil con soporte para PCIe Gen4. [ 59 ] [ 60 ] La tarjeta aceleradora U55C se lanzó en noviembre de 2021, diseñada para cargas de trabajo de HPCC y big data mediante la incorporación de la solución de clúster basada en RoCE v2 , lo que permite la integración del clúster HPCC basado en FPGA en las infraestructuras de centros de datos existentes. [ 61 ]

En enero de 2019, K&L Gates , un bufete de abogados que representa a Xilinx, envió una carta de cese y desistimiento de la DMCA a un youtuber de EE alegando infracción de marca registrada por mostrar el logotipo de Xilinx junto al de Altera en un video educativo. [ 62 ] [ 63 ] Xilinx se negó a responder hasta que se publicó un video que detallaba la amenaza legal, después de lo cual enviaron un correo electrónico de disculpa. [ 64 ]

En enero de 2019, Baidu anunció que su nuevo producto de computación de aceleración de borde , EdgeBoard, estaba impulsado por Xilinx. [ 65 ] [ 66 ] Edgeboard es parte de la Iniciativa de Plataforma de Hardware de IA Cerebral de Baidu, que abarca los servicios de computación abierta de Baidu y los productos de hardware y software para sus aplicaciones de IA de borde. [ 67 ] Edgeboard se basa en el Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC, que utiliza procesadores en tiempo real junto con lógica programable. [ 68 ] [ 69 ] El Edgeboard basado en Xilinx se puede utilizar para desarrollar productos como soluciones de videovigilancia inteligentes, sistemas avanzados de asistencia al conductor y robots de próxima generación. [ 70 ] [ 71 ]

En febrero de 2019, la compañía anunció dos nuevas generaciones de su cartera de sistemas en chip (RFSoC) de RF Zynq UltraScale+. [ 72 ] El dispositivo cubre todo el  espectro sub-6 GHz, que es necesario para 5G , y las actualizaciones incluyeron: una interfaz de onda milimétrica extendida, hasta un 20 % de reducción de potencia en el subsistema convertidor de datos de RF en comparación con la cartera base, y soporte para 5G New Radio . [ 73 ] El lanzamiento de la segunda generación cubrió hasta 5  GHz, mientras que la tercera llegó hasta 6  GHz. [ 74 ] A partir de febrero, la cartera era el único chip único de plataforma de radio adaptable que había sido diseñado para abordar las necesidades de la red 5G de la industria. [ 75 ] El segundo anuncio reveló que Xilinx y Samsung Electronics realizaron el primer despliegue comercial mundial de 5G New Radio (NR) en Corea del Sur . [ 76 ] [ 77 ] Las dos compañías desarrollaron e implementaron productos 5G de entrada múltiple masiva, salida múltiple (m-MIMO) y de onda milimétrica (mmWave) utilizando la plataforma UltraScale+ de Xilinx. [ 76 ] Estas capacidades son esenciales para la comercialización de 5G. [ 77 ] Las compañías también anunciaron una colaboración en los productos de la plataforma de aceleración de computación adaptable (ACAP) Versal de Xilinx que ofrecerán servicios 5G. [ 78 ] En febrero de 2019, Xilinx presentó un núcleo de subsistema IP HDMI 2.1, que permitió a los dispositivos de la compañía transmitir, recibir y procesar vídeo UHD de hasta 8K (7680 x 4320 píxeles) en reproductores multimedia, cámaras, monitores, pantallas LED, proyectores y máquinas virtuales basadas en kernel . [ 79 ] [ 80 ]

En abril de 2019, Xilinx firmó un acuerdo definitivo para adquirir Solarflare Communications, Inc. [ 81 ] [ 82 ] Xilinx se convirtió en inversor estratégico de Solarflare en 2017. [ 82 ] [ 83 ] Desde entonces, las empresas han colaborado en tecnología de redes avanzadas y, en marzo de 2019, demostraron su primera solución conjunta: una NIC de 100G basada en un solo chip FPGA . La adquisición permite a Xilinx combinar sus soluciones FPGA, MPSoC y ACAP con la tecnología NIC de Solarflare. [ 84 ] [ 81 ] [ 85 ] En agosto de 2019, Xilinx anunció que la empresa añadiría la FPGA más grande del mundo, la Virtex Ultrascale+ VU19P, a la  familia Virtex Ultrascale+ de 16 nm. La VU19P contiene 35 mil millones de transistores. [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]

En junio de 2019, Xilinx anunció que estaba distribuyendo sus primeros chips Versal. [ 89 ] Mediante ACAP, el hardware y el software de los chips se pueden programar para ejecutar casi cualquier tipo de software de IA. [ 90 ] [ 91 ] El 1 de octubre de 2019, Xilinx anunció el lanzamiento de Vitis, una plataforma de software libre y de código abierto unificada que ayuda a los desarrolladores a aprovechar la adaptabilidad del hardware. [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ]

En 2019, Xilinx superó los 3 mil millones de dólares en ingresos anuales por primera vez, anunciando ingresos de 3.06 mil millones de dólares, un 24% más que el año fiscal anterior. [ 95 ] [ 96 ] Los ingresos fueron de 828 millones de dólares para el cuarto trimestre del año fiscal 2019, un 4% más que el trimestre anterior y un 30% más que el año anterior. [ 97 ] El sector de comunicaciones de Xilinx representó el 41% de los ingresos; los sectores industrial, aeroespacial y de defensa representaron el 27%; los sectores de centros de datos y de prueba, medición y emulación (TME) representaron el 18%; y los mercados automotriz, de radiodifusión y de consumo contribuyeron con el 14%. [ 98 ]

En agosto de 2020, Subaru anunció el uso de uno de los chips de Xilinx como potencia de procesamiento para imágenes de cámara en su sistema de asistencia al conductor . [ 99 ] En septiembre de 2020, Xilinx anunció su nuevo chipset , la tarjeta aceleradora T1 Telco, que puede utilizarse para unidades que operan en una red RAN abierta 5G. [ 100 ]

Logotipo de Xilinx tras la adquisición de la empresa por parte de AMD, desde 2022 hasta 2023.

El 27 de octubre de 2020, AMD llegó a un acuerdo para adquirir Xilinx en una operación de intercambio de acciones , valorando la empresa en 35 mil millones de dólares. Se esperaba que la operación se cerrara a finales de 2021. [ 101 ] Sus accionistas aprobaron la adquisición el 7 de abril de 2021. [ 102 ] La operación se completó el 14 de febrero de 2022. [ 103 ] Desde que se completó la adquisición, todos los productos de Xilinx se comercializan bajo la marca AMD Xilinx ; a partir de junio de 2023, todos los productos de Xilinx se están consolidando bajo la marca AMD.

En diciembre de 2020, Xilinx anunció la adquisición de los activos de Falcon Computing Systems para mejorar la plataforma Vitis , de código abierto y gratuita , un software de diseño para motores de procesamiento adaptables que permite aceleradores altamente optimizados específicos de dominio. [ 104 ]

En abril de 2021, Xilinx anunció una colaboración con Mavenir para aumentar la capacidad de las torres de telefonía celular para redes 5G abiertas. [ 105 ] Ese mismo mes, la compañía presentó el portafolio Kria, una línea de sistemas en módulos (SOM) de factor de forma pequeño que vienen con una pila de software preconstruida para simplificar el desarrollo. [ 106 ] En junio, Xilinx anunció que estaba adquiriendo al desarrollador de software alemán Silexica, por una cantidad no revelada. [ 107 ]

Tecnología

La plataforma Spartan-3 fue el primer FPGA de 90 nm de la industria, ofreciendo más funcionalidad y ancho de banda por dólar de lo que era posible anteriormente.

Xilinx diseña y desarrolla productos de lógica programable, incluyendo circuitos integrados (CI), herramientas de diseño de software, funciones de sistema predefinidas entregadas como núcleos de propiedad intelectual (PI), servicios de diseño, capacitación de clientes, ingeniería de campo y soporte técnico. [ 17 ] Xilinx vende tanto FPGA como CPLD para fabricantes de equipos electrónicos en mercados finales como comunicaciones , industria, consumo , automoción y procesamiento de datos . [ 108 ] [ 109 ] [ 110 ] [ 111 ] [ 112 ] [ 113 ] [ 114 ]

Los FPGA de Xilinx se han utilizado para ALICE (A Large Ion Collider Experiment) en el laboratorio europeo CERN en la frontera franco - suiza para mapear y desenredar las trayectorias de miles de partículas subatómicas . [ 115 ] Xilinx también ha participado en una asociación con la Dirección de Vehículos Espaciales del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos para desarrollar FPGA que resistan los efectos dañinos de la radiación en el espacio , que son 1000 veces menos sensibles a la radiación espacial que el equivalente comercial, para su despliegue en nuevos satélites. [ 116 ] Los FPGA de Xilinx pueden ejecutar un sistema operativo embebido estándar (como Linux o vxWorks ) y pueden implementar periféricos de procesador en lógica programable. [ 17 ] Las familias de FPGA Virtex-II Pro, Virtex-4, Virtex-5 y Virtex-6, que incluyen hasta dos núcleos PowerPC embebidos , están dirigidas a las necesidades de los diseñadores de sistemas en chip (SoC). [ 117 ] [ 118 ] [ 119 ]

Los núcleos IP de Xilinx incluyen IP para funciones simples ( codificadores BCD , contadores, etc.), para núcleos específicos de dominio ( procesamiento de señales digitales , núcleos FFT y FIR ) y para sistemas complejos (núcleos de redes multigigabit, el microprocesador flexible MicroBlaze y el microcontrolador compacto Picoblaze ). [ 17 ] Xilinx también crea núcleos personalizados a cambio de una tarifa.

El principal conjunto de herramientas de diseño que Xilinx proporciona a los ingenieros es Vivado Design Suite , un entorno de diseño integrado (IDE) con herramientas de nivel de sistema a IC construidas sobre un modelo de datos escalable compartido y un entorno de depuración común. Vivado incluye herramientas de diseño de nivel de sistema electrónico (ESL) para sintetizar y verificar IP algorítmica basada en C; empaquetado basado en estándares de IP algorítmica y RTL para su reutilización; unión de IP basada en estándares e integración de sistemas de todo tipo de bloques de construcción de sistemas; y verificación de bloques y sistemas. [ 120 ] Una versión gratuita, WebPACK Edition de Vivado, proporciona a los diseñadores una versión limitada del entorno de diseño. [ 121 ]

El kit de desarrollo integrado (EDK) de Xilinx es compatible con los núcleos PowerPC 405 y 440 integrados (en los chips Virtex-II Pro y algunos Virtex-4 y -5) y el núcleo Microblaze . El generador de sistemas para DSP de Xilinx implementa diseños DSP en FPGAs de Xilinx. Una versión gratuita de su software EDA, llamada ISE WebPACK, se utiliza con algunos de sus chips de bajo rendimiento. Xilinx es el único (a fecha de 2007) proveedor de FPGAs que distribuye una cadena de herramientas de síntesis gratuita nativa para Linux. [ 122 ]

Xilinx anunció la arquitectura para una nueva plataforma basada en ARM Cortex-A9 para diseñadores de sistemas embebidos, que combina la programabilidad de software de un procesador embebido con la flexibilidad de hardware de una FPGA. [ 123 ] [ 124 ] La nueva arquitectura abstrae gran parte de la carga de hardware desde el punto de vista de los desarrolladores de software embebido , brindándoles un nivel de control sin precedentes en el proceso de desarrollo. [ 125 ] [ 126 ] [ 123 ] [ 124 ] Con esta plataforma, los desarrolladores de software pueden aprovechar su código de sistema existente basado en tecnología ARM y utilizar vastas bibliotecas de componentes de software de código abierto y disponibles comercialmente. [ 125 ] [ 126 ] [ 123 ] [ 124 ] Debido a que el sistema arranca un SO al reiniciarse, el desarrollo de software puede comenzar rápidamente dentro de entornos de desarrollo y depuración familiares utilizando herramientas como la suite de desarrollo RealView de ARM y herramientas de terceros relacionadas, IDE basados ​​en Eclipse, GNU, el Kit de Desarrollo de Software de Xilinx y otros. [ 125 ] [ 126 ] [ 123 ] [ 124 ] A principios de 2011, Xilinx comenzó a distribuir la plataforma SoC Zynq-7000, que integra multinúcleos ARM, tejido lógico programable, rutas de datos DSP, memorias y funciones de E/S en una malla densa y configurable de interconexión. [ 127 ] [ 128 ] La plataforma está dirigida a diseñadores de sistemas embebidos que trabajan en aplicaciones de mercado que requieren multifuncionalidad y capacidad de respuesta en tiempo real, como la asistencia al conductor en automóviles, la videovigilancia inteligente, la automatización industrial, la industria aeroespacial y de defensa, y la próxima generación de comunicaciones inalámbricas. [ 125 ] [ 126 ] [ 123 ] [ 124 ]

Tras la introducción de sus  FPGA de la serie 7 de 28 nm, Xilinx reveló que varias de las partes de mayor densidad en esas líneas de productos FPGA se construirán utilizando múltiples chips en un solo paquete, empleando tecnología desarrollada para la construcción 3D y ensamblajes de chips apilados. [ 129 ] [ 130 ] La tecnología de interconexión de silicio apilado (SSI) de la compañía apila varios (tres o cuatro) chips FPGA activos uno al lado del otro en un interponedor  de silicio , una sola pieza de silicio que lleva la interconexión pasiva. Los chips FPGA individuales son convencionales y se montan flip-chip mediante microprotuberancias en el interponedor. El interponedor proporciona interconexión directa entre los chips FPGA, sin necesidad de tecnologías de transceptores como SerDes de alta velocidad . [ 129 ] [ 130 ] [ 131 ] En octubre de 2011, Xilinx envió el primer FPGA que utiliza la nueva tecnología, el Virtex-7 2000T FPGA, que incluye 6.8 mil millones de transistores y 20 millones de puertas ASIC. [ 132 ] [ 133 ] [ 134 ] [ 135 ] La primavera siguiente, Xilinx utilizó tecnología 3D para enviar el Virtex-7 HT, los primeros FPGA heterogéneos de la industria, que combinan FPGA de alto ancho de banda con un máximo de dieciséis transceptores de 28  Gbit/s y setenta y dos de 13.1  Gbit/s para reducir los requisitos de potencia y tamaño para aplicaciones y funciones clave de tarjetas de línea Nx100G y 400G. [ 136 ] [ 137 ]

En enero de 2011, Xilinx adquirió la empresa de herramientas de diseño AutoESL Design Technologies y añadió el diseño de alto nivel System C para sus familias de FPGA de las series 6 y 7. [ 138 ] La incorporación de las herramientas de AutoESL amplió la comunidad de diseño de FPGA a diseñadores más acostumbrados a diseñar en un nivel de abstracción superior utilizando C , C++ y System C. [ 139 ]

En abril de 2012, Xilinx presentó una versión revisada de su conjunto de herramientas para sistemas programables, denominada Vivado Design Suite . Este software de diseño centrado en IP y sistemas admite dispositivos de alta capacidad más recientes y acelera el diseño de lógica programable y E/S. [ 140 ] Vivado proporciona una integración e implementación más rápidas para sistemas programables en dispositivos con tecnología de interconexión de silicio apilado 3D, sistemas de procesamiento ARM, señal mixta analógica (AMS) y muchos núcleos de propiedad intelectual (IP) de semiconductores. [ 141 ]

En julio de 2019, Xilinx adquirió NGCodec, desarrolladores de codificadores de vídeo acelerados por FPGA para servicios de transmisión de vídeo , juegos en la nube y realidad mixta en la nube. Los codificadores de vídeo de NGCodec incluyen soporte para H.264/AVC , H.265/HEVC , VP9 y AV1 , con soporte futuro previsto para H.266/VVC y AV2. [ 142 ] [ 143 ]

En mayo de 2020, Xilinx instaló su primer clúster de computación adaptativa (XACC) en ETH Zurich, Suiza. [ 144 ] Los XACC proporcionan infraestructura y financiación para apoyar la investigación en aceleración de computación adaptativa para computación de alto rendimiento (HPC). [ 144 ] Los clústeres incluyen servidores de gama alta, tarjetas aceleradoras Xilinx Alveo y redes de alta velocidad. [ 145 ] Se instalarán otros tres XACC en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA); la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (UIUC); y la Universidad Nacional de Singapur (NUS). [ 144 ] [ 146 ]

Líneas de productos familiares

CPLD Xilinx XC9536XL

Antes de 2010, Xilinx ofrecía dos familias principales de FPGA: la serie Virtex de alto rendimiento y la serie Spartan de alto volumen, con una opción EasyPath más económica para aumentar la producción en volumen. [ 32 ] La compañía también proporcionaba dos líneas de CPLD : CoolRunner y la serie 9500. Cada serie de modelos se había lanzado en múltiples generaciones desde su lanzamiento. [ 147 ] Con la introducción de sus  FPGA de 28 nm en junio de 2010, Xilinx reemplazó la familia Spartan de alto volumen con la familia Kintex de costo medio y la familia Artix de bajo costo. [ 148 ] [ 149 ]

Los productos FPGA más recientes de Xilinx utilizan un proceso High-κ/Metal-Gate Stack (HKMG), que reduce el consumo de energía estática a la vez que aumenta la capacidad lógica. [ 150 ] En  los dispositivos de 28 nm, la energía estática representa gran parte, y a veces la mayor parte, de la disipación total de energía. Se dice que las familias de FPGA Virtex-6 y Spartan-6 consumen un 50 por ciento menos de energía y tienen hasta el doble de capacidad lógica en comparación con la generación anterior de FPGA de Xilinx. [ 118 ] [ 151 ] [ 152 ]

En junio de 2010, Xilinx presentó la serie Xilinx 7: las familias Virtex-7, Kintex-7 y Artix-7, que prometían mejoras en potencia, rendimiento, capacidad y precio del sistema. Estas nuevas familias de FPGA se fabrican utilizando el proceso HKMG de 28 nm de TSMC  . [ 153 ] Los  dispositivos de la serie 7 de 28 nm presentan una reducción de potencia del 50 por ciento en comparación con los  dispositivos de 40 nm de la compañía y ofrecen una capacidad de hasta 2 millones de celdas lógicas. [ 148 ] Menos de un año después de anunciar las FPGA de 28 nm de la serie 7 , Xilinx envió el primer dispositivo FPGA  de 28 nm del mundo , el Kintex-7. [ 154 ] [ 155 ] En marzo de 2011, Xilinx presentó la familia Zynq-7000, que integra un sistema completo basado en el procesador ARM Cortex-A9 MPCore en una FPGA de 28 nm para arquitectos de sistemas y desarrolladores de software embebido. [ 127 ] [ 128 ] En mayo de 2017, Xilinx amplió la Serie 7 con la producción de la familia Spartan-7. [ 156 ] [ 157 ]  

En diciembre de 2013, Xilinx presentó la serie UltraScale: las familias Virtex UltraScale y Kintex UltraScale. Estas nuevas familias de FPGA son fabricadas por TSMC en su  proceso planar de 20 nm. [ 158 ] Al mismo tiempo, anunció una arquitectura SoC UltraScale, denominada Zynq UltraScale+ MPSoC , en  el proceso FinFET de 16 nm de TSMC. [ 159 ]

En marzo de 2021, Xilinx anunció una nueva cartera de productos optimizada en costos con dispositivos Artix y Zynq UltraScale+, fabricados en el  proceso de 16 nm de TSMC. [ 160 ]

Familia Virtex

La serie Virtex de FPGAs integra funciones como lógica FIFO y ECC, bloques DSP, controladores PCI-Express , bloques MAC Ethernet y transceptores de alta velocidad. Además de la lógica FPGA, la serie Virtex incluye hardware integrado de función fija para funciones de uso común, como multiplicadores, memorias, transceptores serie y núcleos de microprocesador. [ 161 ] Estas capacidades se utilizan en aplicaciones como equipos de infraestructura cableada e inalámbrica, equipos médicos avanzados, sistemas de prueba y medición, y sistemas de defensa. [ 162 ]

La familia Virtex 7 se basa en un  diseño de 28 nm y, según se informa, ofrece una mejora del rendimiento del sistema del doble con un consumo de energía un 50 % menor en comparación con los dispositivos Virtex-6 de la generación anterior. Además, Virtex-7 duplica el ancho de banda de la memoria en comparación con las FPGA Virtex de la generación anterior, con un  rendimiento de interfaz de memoria de 1866 Mbit/s y más de dos millones de celdas lógicas. [ 148 ] [ 149 ]

En 2011, Xilinx comenzó a enviar cantidades de muestra del Virtex-7 2000T "FPGA 3D", que combina cuatro FPGA más pequeñas en un solo paquete al colocarlas en una almohadilla de interconexión de silicio especial (llamada interposer ) para ofrecer 6.8 mil millones de transistores en un solo chip grande. El interposer proporciona 10 000 rutas de datos entre las FPGA individuales, aproximadamente de 10 a 100 veces más de lo que normalmente estaría disponible en una placa, para crear una sola FPGA. [ 132 ] [ 133 ] [ 134 ] En 2012, utilizando la misma tecnología 3D, Xilinx introdujo los envíos iniciales de su FPGA Virtex-7 H580T, un dispositivo heterogéneo, llamado así porque comprende dos chips FPGA y un  chip transceptor de 8 canales de 28 Gbit/s en el mismo paquete. [ 31 ]

La familia Virtex-6 está construida sobre un  proceso de 40 nm para sistemas electrónicos de computación intensiva, y la empresa afirma que consume un 15 por ciento menos de energía y tiene un rendimiento un 15 por ciento superior al de  las FPGA de 40 nm de la competencia. [ 163 ]

Los Virtex-5 LX y LXT están diseñados para aplicaciones con uso intensivo de lógica, mientras que el Virtex-5 SXT se utiliza para aplicaciones DSP. [ 164 ] Con el Virtex-5, Xilinx cambió la estructura lógica de LUT de cuatro entradas a LUT de seis entradas. Debido a la creciente complejidad de las funciones lógicas combinacionales requeridas por los diseños SoC, el porcentaje de rutas combinacionales que requerían múltiples LUT de cuatro entradas se había convertido en un cuello de botella en el rendimiento y el enrutamiento. La LUT de seis entradas representó una compensación entre un mejor manejo de funciones combinacionales cada vez más complejas y una reducción en el número absoluto de LUT por dispositivo. La serie Virtex-5 es un  diseño de 65 nm fabricado con tecnología de proceso de triple óxido de 1,0 V. [ 165 ]

Los dispositivos Virtex antiguos (Virtex, Virtex-II, Virtex-II Pro, Virtex 4) todavía están disponibles, pero no se recomienda su uso en nuevos diseños.

Kintex

Un FPGA Xilinx Kintex UltraScale (XCKU025-FFVA1156) en un capturador de imágenes Matrox

La familia Kintex-7 es la primera familia de FPGA de gama media de Xilinx que, según la compañía, ofrece el rendimiento de la familia Virtex-6 a menos de la mitad del precio y con un consumo de energía un 50 % menor. La familia Kintex incluye conectividad serial de alto rendimiento de 12,5  Gbit/s o de menor costo optimizada a 6,5  ​​Gbit/s, memoria y rendimiento lógico necesarios para aplicaciones como equipos de comunicación óptica cableada de 10G de alto volumen , y proporciona un equilibrio entre el rendimiento del procesamiento de señales, el consumo de energía y el costo para respaldar el despliegue de redes inalámbricas de Evolución a Largo Plazo (LTE). [ 148 ] [ 149 ]

En agosto de 2018, SK Telecom implementó FPGAs Xilinx Kintex UltraScale como aceleradores de inteligencia artificial en sus centros de datos en Corea del Sur. [ 166 ] Las FPGAs ejecutan la aplicación de reconocimiento automático de voz de SKT para acelerar Nugu, el asistente activado por voz de SKT. [ 166 ] [ 167 ]

En julio de 2020, Xilinx hizo la última incorporación a su familia Kintex, el 'KU19P FPGA' que ofrece más tejido lógico y memoria integrada [ 168 ].

Arte

Un FPGA Artix-7 (XC7A35T-CSG325)

La familia Artix-7 ofrece un 50 % menos de potencia y un 35 % menos de coste en comparación con la familia Spartan-6 y se basa en la arquitectura unificada de la serie Virtex. La familia Artix está diseñada para satisfacer los requisitos de tamaño reducido y rendimiento de bajo consumo de los equipos portátiles de ultrasonido alimentados por batería , el control de lentes de cámaras digitales comerciales y los equipos de aviónica y comunicaciones militares. [ 148 ] [ 149 ] Con la introducción de la familia Spartan-7 en 2017, que carece de transceptores de alto ancho de banda, se aclaró que el Artix-7 era el miembro "optimizado para transceptores". [ 169 ]

Zynq

Un Zynq-7000 (XC7Z010-CLG400) en un ordenador de placa única Adapteva Parallella .

La familia de SoC Zynq-7000 aborda aplicaciones de sistemas embebidos de gama alta, como videovigilancia, asistencia al conductor automotriz, sistemas inalámbricos de próxima generación y automatización de fábricas. [ 127 ] [ 128 ] [ 170 ] Zynq-7000 integra un sistema completo de 28 nm basado en un procesador ARM Cortex-A9 MPCore  . La arquitectura Zynq se diferencia de combinaciones anteriores de lógica programable y procesadores embebidos al pasar de una plataforma centrada en FPGA a un modelo centrado en el procesador. [ 127 ] [ 128 ] [ 170 ] Para los desarrolladores de software, Zynq-7000 se presenta como un sistema en chip (SoC) estándar basado en un procesador ARM con todas las funciones , que arranca inmediatamente al encenderse y es capaz de ejecutar una variedad de sistemas operativos independientemente de la lógica programable. [ 127 ] [ 128 ] [ 170 ] En 2013, Xilinx presentó el Zynq-7100, que integra el procesamiento digital de señales (DSP) para satisfacer los requisitos emergentes de integración de sistemas programables de aplicaciones inalámbricas, de radiodifusión, médicas y militares. [ 171 ]

La nueva familia de productos Zynq-7000 planteó un desafío clave para los diseñadores de sistemas, ya que el software de diseño Xilinx ISE no se había desarrollado para manejar la capacidad y complejidad del diseño con una FPGA con un núcleo ARM. [ 33 ] [ 141 ] La nueva suite de diseño Vivado de Xilinx abordó este problema, ya que el software se desarrolló para FPGA de mayor capacidad e incluyó la funcionalidad de síntesis de alto nivel (HLS) que permite a los ingenieros compilar los coprocesadores a partir de una descripción basada en C. [ 33 ] [ 141 ]

La AXIOM , [ 172 ] la primera cámara de cine digital del mundo que es hardware de código abierto , contiene un Zynq-7000. [ 173 ]

Familia espartana

Familia de FPGAs Xilinx 3S250 Spartan-3E

La serie Spartan está dirigida a aplicaciones de bajo costo y alto volumen con un bajo consumo de energía, por ejemplo, pantallas , decodificadores , enrutadores inalámbricos y otras aplicaciones. [ 174 ]

La familia Spartan-6 se basa en una  tecnología de proceso de doble óxido de 45 nm y 9 capas metálicas. [ 151 ] [ 175 ] El Spartan-6 se comercializó en 2009 como una opción de bajo costo para aplicaciones automotrices, de comunicaciones inalámbricas, pantallas planas y videovigilancia. [ 175 ]

La familia Spartan-7, construida sobre el mismo proceso de 28 nm utilizado en los demás FPGA de la serie 7, se anunció en 2015, [ 156 ] y estuvo disponible en 2017. [ 157 ] A diferencia de la familia Artix-7 y los miembros "LXT" de la familia Spartan-6, los FPGA Spartan-7 carecen de transceptores de alto ancho de banda. [ 169 ]

Camino fácil

Debido a que los dispositivos EasyPath son idénticos a los FPGA que los clientes ya utilizan, las piezas se pueden producir de forma más rápida y fiable desde el momento en que se realizan los pedidos, en comparación con programas similares de la competencia. [ 176 ]

Versal

Versal es la arquitectura de 7 nm de Xilinx  que está diseñada para satisfacer las necesidades de computación heterogénea en aplicaciones de aceleración de centros de datos, en la aceleración de inteligencia artificial en el borde , aplicaciones de Internet de las cosas (IoT) y computación integrada .

El programa Everest se centra en la plataforma de aceleración de computación adaptativa Versal (ACAP), una categoría de producto que combina una estructura FPGA tradicional con un sistema en chip ARM y un conjunto de coprocesadores , conectados a través de una red en un chip . [ 177 ] El objetivo de Xilinx era reducir las barreras para la adopción de FPGA para cargas de trabajo aceleradas de centros de datos con alta intensidad de computación. [ 178 ] Están diseñadas para una amplia gama de aplicaciones en los campos de big data y aprendizaje automático , incluyendo transcodificación de vídeo, consulta de bases de datos, compresión de datos, búsqueda, inferencia de IA , visión artificial , visión por computadora , vehículos autónomos , genómica , almacenamiento computacional y aceleración de redes. [ 177 ]

El 15 de abril de 2020, se anunció que Xilinx suministraría sus chips Versal a Samsung Electronics para equipos de redes 5G. [ 179 ] En julio de 2021, Xilinx presentó Versal HBM, que combina la interfaz de red de la plataforma con memoria HBM2e para aliviar el cuello de botella de datos. [ 180 ]

Véase también

Referencias

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  • Sitio web oficial de Xilinx
    • Datos históricos de actividad comercial de Xilinx:
    • Documentos presentados ante la SEC