赛灵思推出28Gbps串行收发器的Virtex-7 HT F

　　28nm FPGA实现的28Gbps串行收发器(Serdes)竞争格局今天出现了戏剧性的变化，一直落在后头的赛灵思公司(Xilinx)突然高调宣布推出具有16个28Gbps串行收发器的Virtex-7 HT FPGA，并宣称无论在28Gbps Serdes数量、带宽、逻辑门数和存储器容量指标上都已大幅领先其主要竞争对手。

　　Xilinx公司Serial IO高级产品市场经理Panch Chandrasekaran说：“尽管我们的主要竞争对手在新闻稿中对外宣称其28nm FPGA实现了66个28Gbps收发器，但实际上他们至今给客户演示的28nm FPGA只有4个28Gbps收发器(实际性能只有25Gbps)。Virtex-7 HT系列FPGA的性能更胜一筹，28Gbps收发器数量是他们的4倍、实现总带宽是他们的2.8倍、逻辑门数是他们的1.4倍、存储器容量是他们的1.3倍。”

　　全球著名的信号完整性专家Howard Johnson博士在赛灵思官网上发布的一段视频中对Virtex-7 HT FPGA的28Gbps串行接收器进行了演示，该演示采用实际的PRBS31模式，并获得了非常完美的眼图，显示其传输信号的质量非常好，几乎没有什么抖动。而其竞争对手在其网站上公布的25Gbps串行收发器性能演示眼图，开眼率不到Xilinx的1/2，而且信号质量不好，抖动较厉害。

　　Virtex-7 HT系列FPGA具有16个28Gbps收发器和72个13Gbps收发器，主要针对下一代100-400Gbps高带宽网络应用。该系列FPGA使得通信设备商可以开发更高集成度和带宽效率的系统，以满足全球有线基础设施和数据中心对带宽的爆炸性需求。该系列FPGA器件集成了业内最高速度和最低的收发器时钟抖动性能(满足CEI-28G标准)，同时还支持最严苛的光学及背板协议(如SFP+和CFP)。

　　Linley Group高级分析师Joseph Byrne表示：“全球通信行业对IP流量的期望值正在从目前约15EB/月上升至64EB/月，这大大刺激了行业对SoC解决方案提出了更高的带宽需求。Virtex-7 HT能够推动光纤以及其它现有基础设施部署，具有更卓越的信号完整性和低功耗的高速信号。随着通信行业对更大容量的需求，交换机和路由器接口速度正在从10Gbps向100Gbps发展，随之而来的则是对芯片到光纤、芯片到背板及芯片到芯片接口速度日趋高昂的需求。基于上述原因，赛灵思在研发具有28Gbps收发器的Virtex-7 HT FPGA时，一直致力于功耗平衡、性能、以及光纤抖动约束和集成等重要性能。”

　　根据富士通的研究报告，在同等功耗条件下，通信系统带宽需求基本上是每三年容量扩大2倍。例如，2008年时，一个交换机机柜提供480Gbps带宽，它里面插了48个SFP+端口刀片服务器，每个刀片服务器采用1个10GbE输出，此时每个刀片间隔15mm，总功耗为48W。这样一个交换机柜需要48根光纤连接，而且由于间隔很窄，因此风冷效果不是很好，可靠性受到不利影响。

　　为了加大散热间隔和减少光纤数(降低成本)，目前在同样尺寸机柜里采用4个CFP端口刀片服务器，每个刀片服务器提供100GbE输出，每个CFP采用10个10GbE输入，这样既可以将总系统带宽提供到400Gbps，而且可以将间隔减到84mm，唯一的缺点是功耗会提升到60W。

　　由于到2011年，每个交换机柜的总带宽需要提升到800Gbps，目前业内考虑用8个CFP2端口刀片服务器来代替4个CFP刀片，这样可在维持功耗不变情况下将带宽提升到800Gbps，而且间隔还可维持在较宽的42mm，唯一不足是光纤数需要略微提高到8根。

　　不过，每个CFP2端口要求的输入是4×25Gbps，因此只能采用28nm FPGA方式来实现，因为目前只有28nm FPGA能提供28Gbps收发器。博通目前最大的PHY是4端口的10GbE PHY。

　　由于到2014年总带宽将提升到1.9Tbps，每个CFP2端口线路卡需要提供400Gbps带宽。开发400Gbps线路卡的客户希望部署能够在输入端支持16×28Gbps带宽的单芯片解决方案，以便连接四个400Gbps CFP2光纤模块，从而实现最佳的系统功耗密度。

　　这些系统还需要能够在48和72个10.3125Gbps 收发器之间以200Gbps或400Gbps 速率连接多个NPU或ASIC的接口。除了给Virtex-7 HT FPGA提供16×28Gbps的带宽，赛灵思还为器件提供4或8个28Gbps收发器，以支持100Gbps和200Gbps应用。

　　Panch表示：“每隔三年实现总带宽的翻番，目前看来只能利用FPGA 28Gbps收发器来实现，专门为此开一个ASSP芯片既划不来也来不及。”

　　他说，目前只有FPGA能够提供400G单芯片实现方案，客户可以率先用FPGA向市场推出400GbE接口方案，而且无需外部PHY。

　　内置4-16个符合OIF CEI-28G 标准(光互联论坛的28Gbps通用电气输入输出规范)的28Gbps收发器，Virtex-7 HT FPGA致力于为用于下一代100-400Gbs 系统线路卡的CFP2 和QSFP2光纤模块提供接入互联。Virtex-7 HT FPGA还拥有多达72个13.1Gbps收发器，能够提供高达2.8Tbps的全双工吞吐量。

　　Finisar公司高速光纤模块市场营销总监 Christian Urricariet 表示：“为了满足日益增长的带宽需求，我们预计通信设备厂商将采用新的CFP2型光纤模块来设计新一代 100和400Gbps 系统。这将最大限度地提高面板的带宽密度，同时优化现有产品的功耗预算。我们与赛灵思的合作成果表明，其低抖动单片解决方案能够在FPGA和CFP2模块之间建立直接的28Gbps连接，从而简化更高端口密度的部署流程。”

　　Virtex-7 HT FPGA的功能组合支持广泛的应用，例如：从包含290,000个逻辑单元的低成本100G“智能变速箱”芯片到包含870,000个逻辑单元的全球首款400Gbps FPGA，其中支持100Gbps、2×100Gbps或400Gbps接口、高效连接、基于3Gbps或 6Gbps的传统系统端接口和10Gbps ASIC及ASSP芯片等应用。

　　这意味着Virtex-7 HT FPGA可用于多种应用，例如：支持 OTU-4(光传输单元)转发器、复用转发器或SAR(业务汇聚路由器)的100Gbps线路卡、面向高速数据处理的低成本 120Gbps包处理线路卡、多100G以太网端口桥、400Gbps以太网线路卡、符合19.6Gbps CPRI(通用公共无线电接口)基站和远程无线电前端、以及100Gbps和400Gpbs 测试设备。