由點及面從芯品看電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

FPGA：新一輪技術(shù)競賽開始

新春伊始，各大FPGA廠商紛紛推出新品。新品在性能、可靠性、功耗以及成本等方面都有了不同程度的提高。繼去年底FPGA進入65nm時代之后，F(xiàn)PGA廠商新一輪的技術(shù)競賽已然悄悄拉開帷幕。

賽靈思：瞄準90nm非易失性FPGA新平臺

賽靈思公司日前宣布推出新的非易失性現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)解決方案一Spartan-3ANFPGA平臺。新平臺在單芯片解決方案中融合了SRAM技術(shù)以及可靠的非易失性大容量閃存技術(shù)的性能和功能優(yōu)勢，增強了對用戶FPGA設(shè)計的安全保護，并專門針對系統(tǒng)集成度高或安全性非常關(guān)鍵的非易失性應(yīng)用而優(yōu)化。

在所有應(yīng)用領(lǐng)域中，嵌入式非易失性存儲正成為系統(tǒng)范圍日益擴大的一項重要需求。除了可編程以及系統(tǒng)級集成方面的優(yōu)點以外，

Spartan-3AN還解決了芯片設(shè)計人員在設(shè)計安全性和認證方面的重要問題。該平臺利用Device DNA技術(shù)提供的安全功能可以保護設(shè)計免受反向工程設(shè)計、克隆以及非授權(quán)重構(gòu)等行為所帶來的危害，將所有配置通信都隱藏在器件內(nèi)部，使得破解FPGA設(shè)計變得極為困難，進一步提高了設(shè)計的安全性。

Spartan-3AN系列產(chǎn)品將針對更加通用的廣闊市場，特別是不斷演進的音視頻處理領(lǐng)域和無線通信領(lǐng)域。

Altera:低成本FPGA邁入65nm時代

Altera公司近日發(fā)布了業(yè)界首款65nm低成本FPGA-CycloneⅢ系列。Cyclone III系列FPGA充分發(fā)揮了65nm技術(shù)(小管芯、高密度和低成本)的優(yōu)勢，并采用交錯I/O焊盤來減小管芯和電路板大小。同時，CycloneⅢ還具有多種低成本封裝選擇和低成本并行閃存配置器件以降低成本。與比前一代產(chǎn)品相比，每邏輯單元成本降低20％，使設(shè)計人員能夠更多地在成本敏感的應(yīng)用中使用FPGA。

Cyclone III采用了TSMC的65nm(9金屬層、全銅)低功耗(LP)工藝，在300mm晶片上生產(chǎn)。該系列FPGA含有5K至120K邏輯單元(EE)，288個數(shù)字信號處理(DSP)乘法器，存儲器則可達到4Mbits。

在應(yīng)用方面，Cyclone III適用于軟件無線電、無線基站、顯示等領(lǐng)域，并作了各種優(yōu)化，如：在單個器件中集成了SDR信號處理，靜態(tài)功耗低于0.5W；采用專業(yè)顯示I/O接口(mini-LVDS、低擺幅差分信號和點對點差分信號)、鎖相環(huán)(PLL)有更多的輸出，動態(tài)配置PLL支持可變刷新率等。

Actel：攜手ARM合作開發(fā)32位處理器

Actel與ARM近日宣布，推出由兩家公司合作共同開發(fā)了業(yè)界首款專為FPGA應(yīng)用優(yōu)化的32位處理器Cortex-M1，該處理器將面向消費電子、汽車、工業(yè)、軍事與航天等應(yīng)用領(lǐng)域。

Cortex-M1基于ARM的3級Cortex-M3管道技術(shù)，具有高可配置性。其工作頻率可達72MHz，并且在速度和容量之間取得平衡，只需4300個邏輯單元即可實現(xiàn)。該處理器也可連接工業(yè)標準的AHB總線，因而允許設(shè)計人員構(gòu)建子系統(tǒng)和為處理器添加外設(shè)功能。此外，Cortex-M1處理器核可運行工業(yè)標準的16位Thumb指令集，并向上兼容Cortex-M3。

Actel還發(fā)表了兩款基于該處理器核的兩款FPGA：M1AFS600 Fusion與M1A3P1000ProASIC3 FPGA。其中M1AFS600 Fusion為混合信號FPGA，擁有13，824個邏輯單元，4MbitsFLASH以及108Kbits的SRAM。支持30個模擬輸入與10個模擬輸出，并有172個數(shù)字I/O。

而M1A3P1000 ProASIC3 FPGA則是以Flash為基礎(chǔ)的低成本FPGA，擁有24，576個邏輯單元，144Kbits SRAM和300個數(shù)字I/O。

小型化與低功耗：MCU發(fā)展的新方向

年初，各MCU廠商不失時機的推出自己的新品。我們從中看到，除了性能和成本之外，MCU功耗、體積受關(guān)注程度在逐漸成為新的關(guān)注焦點。

Atmel：瞄準中國市場，關(guān)注功耗及安全

Atmel公司宣布全面增加對中國半導(dǎo)體市場投資，推出各種能滿足中國消費者需求的產(chǎn)品和技術(shù)，重點在能源效率和保全方面。Atmel總裁兼首席執(zhí)行官Steven Laub宣稱：“我們已經(jīng)將研發(fā)投資轉(zhuǎn)向公司的‘核心’技術(shù)，即微控制器、安全和ASIC技術(shù)、射頻／汽車電子及非易失性存儲器，并且著重加快產(chǎn)品推向市場的時間、設(shè)計成本和功耗問題”。Atmel今年推出的新產(chǎn)品包括為實時應(yīng)用、低功耗、低成本而設(shè)計的AVR32 UC3微控制器，基于ARM的超低功耗SAM7L、帶有片上閃存的SAM9XE、高性價比的SAM11微控制器，適用于USB全速外設(shè)的AVR閃存微控制器AT90USB82和AT90USB162、適于汽車應(yīng)用集成有LIN系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片的ATA6602和ATA6603微控制器以及Atmel汽車電子方案(汽車保安和安全系統(tǒng)，舒適和信息娛樂系統(tǒng)，動力系統(tǒng))等。

Silicon Labs：8位MCU兼顧速度與體積

芯科上宣布推出整合度最高的8位微控制器(MCU)，它將1個25MIPS CPU、10位500ksps ADC和1個±2％精度的內(nèi)部振蕩器整合到3×3毫米封裝。該公司介紹說，C8051T60x是目前市場上功能密度最大的8位微控制器，能讓設(shè)計人員在有限空間里輕松完成產(chǎn)品設(shè)計。制造商只要采用這套高度整合解決方案就能減少外部元器件數(shù)目和電路板面積以及簡化設(shè)計，同時降低系統(tǒng)總成本。C8051T60x內(nèi)含8kB OTP內(nèi)存、脈沖寬度調(diào)變器(PWM)、定時器、SMBus和UART，這使其效能遠超過其它體積類似的芯片。

“C8051T60x是首款專為成本與空間有限的應(yīng)用提供最強大功能的8位混合信號微控制器。”Silicon Laboratories副總裁Derrell Coker表示，“C8051T60x在精巧封裝中提供最高效能和整合度，讓制造商以符合成本效益的方式輕松設(shè)計高效能產(chǎn)品。”

多媒體處理器：多核還是高集成?

IntellaSys：多核處理滿足數(shù)字消費新需求

當今消費電子的發(fā)展是以多媒體性能的提高為標志。小到掌上的MP3，大到幾十英寸的高清數(shù)字電視，其核心技術(shù)都離不開數(shù)字信號處理。工程師在設(shè)計數(shù)字信號處理器的時候已經(jīng)考慮到使用諸多數(shù)學(xué)算法，例如快速傅立葉變換和離散余弦變化等等。多媒體應(yīng)用需要寬頻帶，因而處理器要求專門電路處理這些算法。同時，處理器還必須能夠應(yīng)對來自有／無線網(wǎng)絡(luò)和各種數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)流，在多數(shù)情況下一個處理器可能同時處理多個高速的數(shù)據(jù)流，因而一個用于實時任務(wù)的處理核必不可少。

近來的發(fā)展趨勢是采用多處理核的方法，把一個甚至多個DSP核和高速乘法器／累加器結(jié)合起來。但是IntellaSys公司提出另外一種方法——把幾個甚至幾十個處理器核集成到芯片上，每一個都比DSP核簡單，但每個處理器核都有一個高速乘法器，累加器。IntellaSys公司亞太區(qū)總裁Joseph C.Wang稱這種多核處理器為“SEAforth”多核處理器。Joseph告訴記者，SEAforth是單芯片的解決方案，它把ADC和DAC和多個處理器核集成在一起，每個處理器核有自己的環(huán)形振蕩器，額定頻率為1GHz。SEAforth的靈活性體現(xiàn)在，可以簡單地指定一個處理器核管理外接存儲器，讓八個處理器核負責快速傅立葉變換，而用其他的處理器帶動應(yīng)用系統(tǒng)中的各種I/O系統(tǒng)。SEAforth的特點在于每一個處理器核都可以獨立使用，也可以把多個SEAforth芯片連接起來，用于海量的處理任務(wù)。例如，8個處理器核可用于MP3的音頻處理．H.264的編解碼需要16個核，HDMI接口需要3個核。

Joseph介紹說SEAforth每一個處理器核都是一個完整的18位處理器，含有128個字的RAM和同樣大小的ROM，ROM里含有處理器核的BIOS。這樣設(shè)計的目的是用本地存儲代替共用存儲，不再需要共用存儲器對處理器核的要求進行存儲仲裁。從而保證處理器核達到幾十個后，提高存儲效率簡化存儲問題。SEAforth在處理器核和鄰核之間增加一個功用寄存器，規(guī)定處理器核A只與最近的鄰核B直接交換數(shù)據(jù)。A核源代碼編寫成，總是假設(shè)寄存器是空的，不停地執(zhí)行“送出數(shù)據(jù)”的指令，B核總是執(zhí)行“讀取數(shù)據(jù)”的指令。從而省去處理器核讀取和檢測狀態(tài)信號或握手線路(Handshake Loop)的環(huán)節(jié)，提高核與核之間的數(shù)據(jù)傳輸速度。

SEAforth的典型應(yīng)用系統(tǒng)的全部功耗是250Mw，關(guān)鍵在于芯片使用了異步電路設(shè)計，每個處理器核內(nèi)部的環(huán)形振蕩器取代了傳統(tǒng)的中央時鐘，消除了時鐘樹里的幾百萬個節(jié)點帶來的功耗。而每個內(nèi)部時鐘振蕩器只有在處理器核有任務(wù)的情況下才工作，并且由于異步電路設(shè)計，所有的功耗也會同時產(chǎn)生。

CEVA低成本便攜式多媒體方案

CEVA宣布推出全新針對應(yīng)用而優(yōu)化的多媒體解決方案系列Mobile-Media-Lite。該解決方案是完全可編程的平臺，集成CEVA-X1620DSP內(nèi)核、一套小型的level-1協(xié)同存儲器、一個為多媒體應(yīng)用而優(yōu)化的DSP子系統(tǒng)、一個完整的經(jīng)優(yōu)化的多媒體編解碼套件和一個多媒體應(yīng)用層。使用完全可編程的DSP平臺能夠支持所有未來的多媒體標準，無需硬件升級，而且，全面的開發(fā)平臺更可讓授權(quán)廠商集成附加的硬件和軟件。

Mobile-Media-Lite的首款產(chǎn)品是高度集成的單處理器多媒體解決方案MM2200，該方案采用CEVA-X1620處理器，所有的多媒體相關(guān)處理及應(yīng)用和系統(tǒng)任務(wù)都由單個處理器來完成，因此系統(tǒng)無需任何額外的處理器、相關(guān)內(nèi)存和外設(shè)。MM2200支持CIF分辨率30fps的H.264編解碼處理，同時還能夠?qū)AC流進行解碼，并使音頻和視頻同步，構(gòu)成了完整的即插即用型(drop-in)解決方案。此外，MM2200還支持VGA分辨率30fps的MPEG4解碼，適合于入門級PMP和MP4播放器應(yīng)用。

SigmaTel全方位滲透消費電子市場

SigmaTel(SigmaTel)公司3月9日北京召開了媒體見面會。從會上獲悉，SigmaTel的核心競爭力是在便攜多媒體方面，同時也要發(fā)展諸如高清電視、音響和打印機這樣的非便攜產(chǎn)品芯片的研發(fā)。另外，SigmaTel在IIC上展出的電子相框受到了很大關(guān)注，可以預(yù)見電子相框市場頗具潛力，如果屏幕的價格下降，帶有SigmaTel芯片的電子相框有望在今年底或明年初走進普通消費者家庭。

SigmaTel多功能混合信號SoC由圖像處理加速器、集成的網(wǎng)絡(luò)和傳真硬件、集成的模擬功能以及一個強大的32位RISC微處理器內(nèi)核組成。噴墨打印機控制器被采用到柯達的EasyShare 5100、5300和5500多功能打印機產(chǎn)品中。同時，柯達也憑借SigmaTelSTDC2150芯片實現(xiàn)了客戶價值的新突破。此外，SigmaTelSGTV5800電視音頻方案獲三星采用。高度集成的SGTV5800系列單芯片解決方案在提供高端增值性能的同時，簡化了電視音頻設(shè)計。它替代了多個外部組件，包括數(shù)字I/O、模擬I/O、同步延遲、耳機驅(qū)動器以及可支持EIAJ、BTSC、NICAM及A2的全球解調(diào)器等。

模擬產(chǎn)品全面出擊

龍鼎無濾波器D類音頻、放大器詮釋黑色家電節(jié)能

黑色家電素以出色的感官享受作為產(chǎn)品的核心競爭力，在全球性節(jié)能革命的驅(qū)使下，黑色家電節(jié)能已經(jīng)逐漸受到業(yè)界關(guān)注，龍鼎微電子的茅于海總經(jīng)理就是國內(nèi)倡導(dǎo)黑色家電節(jié)能的先行者。D類放大器實際效率要比普通AB類放大器效率高出很多，成為黑色家電節(jié)能中的一個重要角色，但特有的低通濾波器在功耗與尺寸方面都成為節(jié)能的最大牽絆，在除去低通濾波器的同時必須保持很低的靜點電流。

龍鼎微電子通過堅持自主創(chuàng)新，推出了新一代無濾波器D類音頻功率放大器PAM8803。該產(chǎn)品去除濾波器后可以達到只有幾毫安的靜點電流，而且可以減少芯片面積，降低EMI干擾，其EMI已經(jīng)通過美國FCC Class B的標準。PAM8803集成了64級數(shù)字音量控制，提高了集成度，進一步減少了外部集成電路數(shù)，降低了整機成本。PAM8803具有SSOP-24封裝，另有一種不帶數(shù)字音量控制的PAM8403則采用DIP-16封裝。

ADI雙芯片方案簡化基站設(shè)計

ADI公司推出了一種雙芯片的IF(中頻)接收機解決方案，極大地改善了3G多載波無線基站的數(shù)據(jù)傳輸帶寬和容量，支持CDMA2000、UMTS和WiMAX等標準，并特別針對中國的2.5G和3G標準無線基站進行了優(yōu)化。雙通道AD8376 VGA(可調(diào)增益放大器)和AD6655 IF分集接收機解決方案可取代48個分立的元件，每個無線信道可以處理多達6路的TD-SCDMA載波，大幅度降低3G微蜂窩和微微蜂窩基站的功耗和物理體積。新產(chǎn)品可以改善基站接收機的靈敏度和動態(tài)范圍，并確保能快速和有效地接收并處理蜂窩式電話微弱或很強的呼叫信號。 AD8376是能在最高IF下實現(xiàn)1dB增益步進分辨率的數(shù)字控制VGA，能提供的線性度為OIP3=50dBm@140MHz。從而簡化了接收機的自動增益控制(AGC)，并可以實現(xiàn)寬帶多載波無線平臺。步進分辨率高的AGC環(huán)路可以讓設(shè)計者提高ADC的動態(tài)范圍，獨特的數(shù)字濾波技術(shù)解決了通道間的串擾問題。

Micrel發(fā)布多款高性能模擬產(chǎn)品

2007年3月7日，Micrel公司在北京召開了媒體發(fā)布會，這是Micrel首次在北京召開媒體發(fā)布會。會上，Micrel公司亞洲市場應(yīng)用經(jīng)理AndrewCowell先生介紹了該公司DC-DC轉(zhuǎn)換器的最新技術(shù)，適用于小型輕薄手機和便攜產(chǎn)品。第一代“L Free”DC-DC轉(zhuǎn)換器MIC3385，開關(guān)頻率是8MHz，電感集成到3mm x 3mmMLF封裝中，在設(shè)計時考慮到降低開關(guān)損耗，使因開關(guān)損耗上升導(dǎo)致的效率損失降到最低。預(yù)計第二代DC-DC轉(zhuǎn)換器將達到更高效率，更小尺寸，預(yù)計今年年底推出。

Micrel公司RF產(chǎn)品市場經(jīng)理Mike Ju先生介紹了一組高性能射頻接收器(MICRF211)和發(fā)射器(MICRF112)。具遠距離遙控性能的射頻接收器MICRF211是針對380-450MHz作業(yè)的3V高靈敏度ASK/OOK接收器，同時增強了靈敏度和選擇性。該裝置旨在滿足包括遙測、無線傳感、環(huán)境監(jiān)測、消費娛樂遙控、遠程執(zhí)行和燈光控制、遙控車門開關(guān)(RKE)和輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)在內(nèi)的射頻應(yīng)用縮減成本和精簡流程設(shè)計的需要。目前可批量銷售，每千件定價從1.89美元起。高性能低能耗ASK/FSK QwikRadio發(fā)射器MICRF112是針對300-450MHz帶寬的1.8～2.6V、+10dBmASK/FSK發(fā)射器。產(chǎn)品面向諸如遙測、無線傳感、環(huán)境監(jiān)測、消費娛樂遙控、遙控開啟和燈光控制、遙控車門開關(guān)(RKE)、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)和IR替代產(chǎn)品等市場。目前可批量發(fā)貨，每千件起價為0.91美元。

Intersil高性能模擬產(chǎn)品

Intersil公司推出了一系列各種應(yīng)用的高性能模擬產(chǎn)品，這包括：

·音頻，視頻和高速USB模擬開關(guān)—帶有負信號擺幅能力的低壓雙SPDT、USB/CVBS/視頻開關(guān)ISL5441x將同一低壓器件中的低失真音頻／視頻與精確USB2.0全速信號轉(zhuǎn)換相結(jié)合。這些模擬開關(guān)允許音頻／視頻擺腹低于地，可以在便攜裝置中使用通用的USB和音頻／視頻連接器。

·光數(shù)字FC傳感器一ISL29002是一款一集成式光傳感器，內(nèi)置1個集成ADC和1個FC接口。該器件將光照度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過FC輸出。

·單片收發(fā)器一ISL317xE是具有±15kVIEC61000ESD保護、3.3V電源的單片收發(fā)器，該系列產(chǎn)品符合RS-485和RS-442標準，具有全面故障保護、低功耗、高速雙向通信的特性。

·6A雙向同步降壓穩(wěn)壓器-—ISL65426是一款高效率(高達95％)雙輸出單向同步降壓穩(wěn)壓器，具有2.375V～5.5V輸入電壓范圍、可調(diào)的輸出電壓(O.6V～4.0V)范圍、用戶分配的6個1A電源模塊。

·高速18V CMOS比較器一ISL5514x是高速寬共模輸入范圍比較器，具有18V I/O范圍、65MHz工作效率、小于10mA省電模式工作電流、9.5ns傳播時延、可編輸入閾值、用戶自定義比較器輸出電平等特性。