Xilinx

Xilinx (nom complet Xilinx, Inc.) est une entreprise américaine de semi-conducteurs.

Xilinx, Inc.
Création	1984
Dates clés	1985 : Commercialisation du premier FPGA 1990 : Introduction en bourse
Disparition	6 juin 2023
Fondateurs	James V. Barnett II (en)
Personnages clés	R. Freeman : cofondateur B. Vonderschmitt : cofondateur J. Barnett : cofondateur M. Gavrielov : CEO
Forme juridique	Société anonyme (NASDAQ : XLNX)
Slogan	The Programmable Logic Company
Siège social	2100 Logic Drive San Jose, Californie  États-Unis
Direction	Victor Peng (depuis 2018)
Activité	Semi-conducteurs
Produits	Circuits logiques programmables
Société mère	AMD
Effectif	4 443 fin 2019
Site web	(en) http://www.xilinx.com/
Capitalisation	18 717 millions USD en 2020
Chiffre d'affaires	3 059 millions USD en mars 2019
Résultat net	890 millions USD en mars 2019[1]
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FPGA Xilinx Spartan-3 (référence XC3S400) contenant 400 000 portes logiques

Inventeur du FPGA, Xilinx fait partie des plus grandes entreprises spécialisées dans le développement et la commercialisation de composants logiques programmables, et des services associés tels que les logiciels de CAO électroniques, blocs de propriété intellectuelle réutilisables et formation.

Depuis le 15 Février 2022, Xilinx appartient à AMD.

Historique

Fondation

Xilinx a été fondée en 1984 par trois anciens employés de Zilog : Ross Freeman ; Bernie Vonderschmitt et Jim Barnett, dont le plan d'entreprise se résumait à la commercialisation de composants électroniques basé sur un concept alors nouveau : celui de la logique programmable.

Bien que située dans la Silicon Valley, la société a choisi de ne pas investir dans sa propre fonderie, mais au contraire de confier l'étape de fabrication de ses composants à des partenaires. Ce modèle de fonctionnement, appelé fabless, s'est largement démocratisé depuis.

Développement

La société a commercialisé son premier produit en 1985, le FPGA XC2064. Deux ans plus tard, elle ouvrait des bureaux de vente en Europe et au Japon. En 1990, Xilinx est introduite en bourse au NASDAQ, et réalise en 2000 un chiffre d'affaires dépassant le milliard de dollars.

Acquisitions

Au cours de son développement, Xilinx a racheté différentes sociétés :

• 10 avril 1995 : NeoCAD ^[2]
• 14 décembre 1998 : Minc ^[3]
• 6 juillet 2000 : Integral Design ^[4]
• 10 juillet 2000 : LavaLogic (division de TSI TelSys Corp.) ^[5]
• 21 septembre 2000 : Veriphia ^[6],[7]
• 3 octobre 2000 : RocketChips ^[8]
• 2 novembre 2000 : Visual Software Solutions ^[7]
• 8 mars 2004 : Triscend ^[9]
• 7 juin 2004 : Hier Design ^[7]
• 13 janvier 2006 : AccelChip ^[7]
• 30 janvier 2011 : AutoESL ^[10]
• 7 mars 2011 : Omiino ^[9]
• 9 mai 2011 : Modelware ^[9]
• 17 mai 2011 : Sarance Technologies ^[9]
• 28 août 2012 : PetaLogix ^[11]
• 17 septembre 2012 : Modesat communications ^[9]
• 1^er octobre 2016 : Auviz Systems ^[12]
• 17 juillet 2018 : DeePhi Tech ^[13]

Rachat par AMD

Le 27 octobre 2020, AMD annonce son intention de racheter Xilinx^[14], achat qui est concrétisé le 15 Février 2022^[15].

Implantation

En 2007, la société possède des centres et des bureaux dans 20 pays.

Produits

Composants logiques programmables

L'offre commerciale de Xilinx est découpée en plusieurs gammes :

• FPGA avec les plus hautes performances (entrées/sorties, calcul, mémoire, ...): gamme Virtex
• FPGA hautes performances: gamme Kintex
• FPGA pour la fabrication en grande série : gamme Spartan et Artix
• CPLD : gammes XC9500 et Coolrunner (abandonnées).
• ACAP ( Adaptive Compute Acceleration Platform): pour le machine learning et le traitement de signal

FPGA hautes performances

Ce type de FPGA est ciblé pour des applications à forte valeur ajoutée :

• Réseaux et télécommunications (routage de dorsale, stations de base cellulaires, ...)
• Vidéo-numérique (effets visuels, encodage, etc.)
• Traitement numérique du signal
• Émulation d'ASIC
• Modulation / Démodulation implémentée de manière logicielle (Software Defined Radio)

Classement de la gamme Virtex par ordre chronologique :

• Virtex : annoncé en novembre 1998
• Virtex-II : annoncé le 15 janvier 2001
• Virtex-II Pro : annoncé le 4 mars 2002
• Virtex-4 : annoncé le 13 septembre 2004
• Virtex-5 : annoncé le 15 mai 2006
• Virtex-6 : annoncé le 2 février 2009
• Virtex-7 : annoncé en 2010
• Virtex-UltraScale
• Virtex-UltraScale+

La première génération des Virtex a introduit l'intégration de mémoire double-port DPRAM et de boucles à verrouillage de délai (DLL) directement au sein de la matrice du FPGA.

Les générations suivantes ont apporté, en plus d'une augmentation des performances et des capacités logiques, des multiplieurs dédiés (codés « en dur » dans la matrice du FPGA), puis un processeur PowerPC et des transceivers série multi-gigabit (permettant de supporter directement le Gigabit Ethernet, et plus récemment le PCI-Express ainsi que le Serial ATA). Les multiplieurs dédiés sont ensuite devenus des blocs DSP dédiés à part entière.

Évolutions de la série Virtex

Nom complet	Introduction	Référence	Caractéristiques	Nouveautés introduites	Transceivers	PowerPC	Remarques
Virtex	1998	XCVxxxx-	220 nm ; 5 couches ; 2,5 V	DLL et DPRAM	Non	Non	Modèle basé sur le XC4000
Virtex-E	1999	XCVxxx0E-	180 nm ; 6 couches; 1,8 V	Support du LVDS	Non	Non
Virtex-E EM	2000	XCV405E- et XCV812E-	180 nm ; 6 couches ; 1,8 V	Quantité de DPRAM en hausse	Non	Non
Virtex-II	2001	XC2Vxxxx-	150 nm ; 8 couches ; 1,5 V	Multiplieurs câblés	Non	Non
Virtex-II Pro	2002	XC2VPxxx-	130 nm ; 9 couches ; 1,5 V	Transceivers ; PowerPC	3.125 Gbit/s	Oui[16]
Virtex-II Pro X	2003	XC2VPXxx-	130 nm ; 9 couches ; 1,5 V	Transceivers 10 Gbit/s[17]	4.25+ Gbit/s	Oui	Production arrêtée[18]; Transceivers susceptibles aux variations PVT
Virtex-4 LX	2004	XC4VLXxxx-	90 nm ; 11 couches ; 1,2 V	Blocs DSP câblés	Non	Non	Plus de ressources logiques que le Virtex-4 SX
Virtex-4 SX	2004	XC4VSXxx-	90 nm ; 11 couches ; 1,2 V	Blocs DSP câblés	Non	Non	Plus de blocs DSP que le Virtex-4 LX
Virtex-4 FX	2004	XC4VFXxx-	90 nm ; 11 couches ; 1,2 V	Blocs DSP câblés	6.125 Gbit/s	Oui	Transceivers susceptibles aux variations PVT
Virtex-5 LX	2006	XC5VLXxxx-	65 nm ; 12 couches ; 1,0 V	LUT à 6 entrées	Non	Non	Plus de ressources logiques que le Virtex-5 SXT
Virtex-5 LXT	2007	XC5VLXTxxx-	65 nm ; 12 couches ; 1,0 V	LUT à 6 entrées	3.125 Gbit/s	Non	Plus de ressources logiques que le Virtex-5 SXT
Virtex-5 SXT	2007	XC5VSXTxxx-	65 nm ; 12 couches ; 1,0 V	LUT à 6 entrées	3.125 Gbit/s	Non	Plus de blocs DSP que les Virtex-5 LX/LXT
Virtex-5 FXT	2008	XC5VFXTxxx-	65 nm ; 12 couches ; 1,0 V	LUT à 6 entrées et GTX	6.5 Gbit/s	Oui	Même chose que LXT et incorpore 2 cœurs PowerPC440
Virtex-5 TXT	2008	XC5VTXTxxx-	65 nm ; 12 couches ; 1,0 V	LUT à 6 entrées et GTX	6.5 Gbit/s	Oui	Basé sur la déclinaison FXT avec deux fois plus de transceivers GTX
Virtex-6 LX et LXT	2009	XC6VLXxxx XC6VLXxxxT	40 nm		6.5 Gbit/s (LXT uniquement)	Non
Virtex-6 SXT	2009	XC6VSXxxxT	40 nm		6.5 Gbit/s	Non	Optimisé pour les applications lourdes en traitement numérique du signal
Virtex-7	2010	XC7VxxxT	28 nm		13.1 Gbit/s
Virtex UltraScale			20 nm
Virtex UltraScale+			16 nm

FPGA de grande série

La famille Spartan

Nom complet	Introduction	Référence	Caractéristiques	Remarques
Spartan		XCSxx-	5 V
Spartan-XL	1998	XCSxxXL-	3,3 V
Spartan-II	2000	XC2Sxxx-	2,5 V
Spartan-IIE	2000	XC2SxxxE-	1,8 V	Basé sur le Virtex-E
Spartan-3	2003	XC3Sxxxx-		Basé sur le Virtex-II
Spartan-3E
Spartan-3A
Spartan-3AN				Données de configuration du FPGA conservées dans le composant[19]
Spartan-6	02 février 2009[20]	XC6SLXxxx(T)-	1,2 V, 45nm, 9 couches de métal
XA Spartan-6	02 mars 2010[21]	XA6SLXxxx(T)-	1,2 V, 45nm, 9 couches de métal	Automotive-grade FPGAs
Spartan-6Q	08 novembre 2010[22]	XQ6SLXxxx(T)-	1,2 V, 45nm, 9 couches de métal	Defense-grade FPGAs

CPLD

Xilinx propose les gammes XC9500, des circuits logiques programmables complexes, issus des circuits CoolRunner rachetée à Philips Semiconductors en 1999.

Outils de développement

Xilinx commercialise toute une gamme d'outils de développement pour exploiter ses composants.

Jusqu'en 2012, le design matériel était assuré dans l'outil Xilinx ISE et il y avait un environnement de développement intégré, Xilinx EDK, ciblant les processeurs soft cores (microblaze) et hard cores (PowerPC ou ARM) intégrés au FPGA. Intégrant lui-même deux sous ensembles, XPS pour l'intégration d'IP et SDK pour le développement de programme embarqué en langage C/C++ pour la cible ainsi créée.

Depuis 2012, les composants contenant de plus en plus de cellules logiques, Xilinx propose un nouvel outil de développement matériel: Vivado, ne prenant en charge que les composants depuis la série 7 gravée en 28nm (2010). Depuis, les outils Xilinx ciblent de plus en plus les ingénieurs software en ajoutant de plus en plus de solutions de développement adaptées.

En 2020 voici l'offre logicielle:

• Vivado Design Suite^[23]: environnement intégré pour le développement, la simulation et la compilation du code HDL pré et post synthèse. Il prend en charge le développement de plateformes nécessaire aux développement logiciel. Vivado intègre un environnement de développement graphique: IP Integrator.
• Vitis^[24]: Environnement de développement unifié pour Xilinx Zynq, MPSoC, RFSoC, et ACAP. Cet outil permet de développer les parties logicielles et matérielles en utilisant des langages adaptés aux ingénieurs logiciels: C, C++, Python. Quelle que soit la cible, composant embarqué ou carte accélératrice à base de composant Xilinx intégrée dans un PC hôte, Vitis permet le développement et le déploiement d'applications utilisant toutes les capacités des composants Xilinx. Vitis dispose de toute une série de librairies ^[25]couvrant un large choix de domaines : Intelligence artificielle, traitement d'images, finance, sécurité, maths…

Technologies

Xilinx est l'inventeur du FPGA^[26], du SoC programmable (système sur une puce entièrement programmable : logique et entrées/sorties) et maintenant de l'ACAP.