走馬游硅谷 觀花看技術（上）

2007年11月，記者參加了2007年AsiaPress Tour II，其間最大感受就是高端技術的平民化。這一周正直感恩節和圣誕節之間，硅谷地區的消費電子市場異?；鸨?。同樣是這一周，記者接觸了6、7家不同領域的半導體和電子技術公司，也發現他們的共通之處一推進早先應用在軍事、電信網絡或是專業領域的技術走向普通的消費者。

從SDI到HDMI，Gennum專注高速多媒體接口

創辦于1973年Gennum公司雖然也涉足10G以太網的收發器市場，并且提供PCIe的IP給IDT和ATI這樣的客戶，但是更多的認可卻是來自專業視頻和廣播電視領域。Gennum公司是SMPTE(動畫和電視工程師協會)的重要成員，其用于廣播電視傳輸的串行和解串方案包括：SDI均衡器、時鐘恢復器(Reclocker)、電纜驅動器、串并，并串轉換器(SerDes)，已經得到Sony、NEC、THOMSON和Toshiba等專業廣播設備供應商的應用。

目前使用的HD SDI的1．485Gbps速率已經不足以滿足新型的視頻應用要求。2006年末SMPTE批準了新的3Gb/s SDI標準SMPTE-424M。Gennum公司模擬和混合信號部門高級副總裁兼總經理MartinRofheart博士表示，這個第三代串行鏈接標準有望把高端影視環境中現有的HDTV傳輸速率翻倍。為了滿足視頻播放設備客戶的需求，Gennum最近推出了一款3Gb/s光學模組，包括G02922 3Gb/s雙發送器和G02920 3Gb/s雙接收器，采用SFP(smallform pluggable)封裝。 “通過單個串行鏈接傳輸1080p50/60，HD 4:4:4和HD 12位視頻格式是降低成本、功耗和體積的關鍵一步。”Martin介紹說。

SDI在短距離內傳輸未經壓縮的數字視頻信號時，這和用在消費電子終端產品中HDMI接口類似。HDMI傳輸未經壓縮的視頻信號，但也同樣受制于電纜的長度。據國外專業網站的測試，15米的距離內，高質量的HDMI線纜可以較好的完成720p或1080i信號的任務，但一旦使用1080p，由于較高的數據量，畫面傳輸已經開始出現問題。更糟糕的是，最新的HDMI 1.3標準增加了色深，再一次增加了數據量，使問題再一次加重。

對長距離HDMI電纜的應用需要使用增幅器(booster amplifiers)或者擴展器(extenders)，增加用戶的成本負擔。Gennum希望利用SDI的技術積累和在模擬混合信號設計的經驗，幫助HDMI電纜供應商延長電纜的長度的同時，保證傳輸效果。Gennum把這種在信號源和接收端分別增加一個發送器和接收器的方法稱作“ActivConnect”。ActivConnect通過一個有源集成電纜方案能夠滿足最遠100米的全帶寬傳輸，支持包括HDCP(High－Bandwidth Digital Content Protection)在內的所有HDMI 1.3功能，并且兼容單/雙重鏈結(single and dual-link)DVI接口。

ActivConnect目前已經應用在美國百通(Belden)的HD5000系列HDMI電纜中。此外，從事音/視頻系統擴展方案的格芬(Gefen)公司也在VGA到HDMI擴展器中采用該技術。

展望ActiveConnect的未來市場，Gennum更加看重亞洲地區。Martin分析說，在消費電子領域，中國和臺灣地區的電纜制造商是未來發展的主力軍，代表了90％的市場機遇，同樣的情況還將發生在PC市場，即便是在企業和網絡市場ActiveConnect也同樣能在亞洲地區找到商機。

AMD的嵌入式攻略

AMD已經不再局限在PC市場，加大了自己在嵌入式產品方面的投入。隨著處理器市場由原來的單核向多核轉移，英特爾和AMD也在尋找著傳統PC市場之外的其它發展空間。AMD從2003年AMD推出Geode NX 1500 -8W和GeodeNXl750@14W 2款用于嵌入式系統的處理器到現在，到最近推出的面向高端應用的Athlon 64 2000+、2600+和3100+三款64位處理器，AMD的產品已經覆蓋了消費電子、單板計算、通信基礎架構和高端SAN等大范圍應用。

傳統的x86架構采用的是已經有20年歷史的前端總線(Front-side Bus)，CPU、內存和I/O共享一個總線，已經成為性能突破的障礙。AMD嵌入式計算解決方案部門總監Buddy Broeker對記者說，AMD64技術采用了直接連接架構(Direct ConnectArchitecture)增加系統要求接口(SystemRequest Interface)和縱橫交換(Crossbar Switch)，從而消除傳統FSB架構的瓶頸，并且借助HyperTransport增加傳輸帶寬和降低延遲。

除了性能的加強，AMD64處理器的功耗也在不斷走低?；贏MD64技術的Geode LX800在500MHz工作模式下功耗降低到0.9W，Geode LX900在500MHz的工作模式下功耗是1.5W，而最新推出的Athlon 64 2000+的功耗為8W。高性能處理器Turion、Athlon和Opteron系列在移動計算、惡劣環境下的工業計算機、信息終端、娛樂、醫療設備、安全應用以及電信硬件產品中得到了廣泛的應用。功耗更低的Geode系列更多地應用在汽車與交通、數據采集、娛樂設施、衛星通信、國防與航天等領域。

HyperTransport助力HPC

HPC(高性能計算)應用延伸會帶來什么變化?“以前PC做的事情，以后將由HPC來完成?！边@是HyperTransport聯盟總經理Mario Cavalli的回答，“而低功耗、現貨即可用(Off—the—Shelf)且高性能的技術是HPC應用擴展的推動力?！?/p>

HyperTransport是HPC發展的推動力之一。在2007年里，Hyper Transport聯盟的會員已經擴展到66個，新加入的有HP，Cadence和Lattice等18家公司，目前5800萬件支持HPT的產品面市。采用HyperTransport的產品應經覆蓋到嵌入式應用、個人計算、PC游戲、工作站和服務器以及超級計算機5大類的市場。據In-Stat的統計，Hyper Transport2007年在超級服務器、超級計算機和邊緣路由(EdgeRouter)三大應用增長最快，這三個領域同樣也是目前采用HPT最多的市場。未來有望走進更低端的消費電子市場。

據Mario介紹，HyperTransport在2007年的拓展非常成功，從CPU、芯片組、到IP和測試設備都有新的產品陸續推出。這其中包括，AMD的用于臺式機的3核和4核Phenom和用于筆記本電腦的雙核Griffin CPU。除了AMD，nVidia和SiS也推出支持HyperTransport的芯片組。IP核方面，今年有GDA科技的HOST、Tunnel和Cave三部分的IP核，以及Cadence 90nm和65nm的模擬HT3 PHY。Verigy、Agilent科技、Credence和Advantest也推出HyperTransport的邏輯分析儀和協議測量儀。

值得一提是，HyperTransport正在得到為計算密集型的應用設計得協處理器的青睞，從事可編程協處理器開發的DRC計算機公司的CEO Larry Laruich告訴記者：“協處理器正在成為一種潮流，2007年Gray、HP、IBM、SGI和SUN都陸續推出加速平臺，多核處理器，RPU(可重配置處理單元)和GPU已經成為行業標準?！盚yperTransport提供的低延遲和高帶寬連接，再配合用于FPGA的軟件編程環境，可以把FPGA當作高性能的行協處理器，而且不需在功耗、體積和成本上做太多的妥協。

結構化ASlC得到處理器核IP支持

2007年11月26日，結構化ASIC的倡導者eASIC和Tensilica公司共同宣布達成合作協議，eASIC將在其免掩膜費和無訂貨量限制的Nextreme系列產品中免費向客戶提供Tensilica的標準鉆石微處理器以及DSP內核。

eASIC公司CEO Ronnie Vasishta指出，自從2000年前后的網絡泡沫之后，來自新興公司的芯片設計數量急劇減少，主要原因是成本因素。一方面小公司沒有足夠的財力去支持這些設計，從另一方面看，即使是實力雄厚的大公司設計數量也在減少。這種高成本設計正在阻礙產業中的技術創新。

結構ASIC的靈活性正好可以彌補當前占市場主流的ASIC和FPGA所難兼顧的市場需求。eASIC的Nextreme技術獨特之處在于采用混合定制方法。設計邏輯采用基于SRAM的可編程查尋表LUT，如同FPGA，在上電之后通過比特流來定制。另一方面，連線路由是在工廠里面通過單一過孔層來定制。這種單一過孔層可以不需要昂貴的掩膜生產，而采用直接寫e光束(Direct-WriteeBearn)來實現。大規模生產時候，也可以采用單層掩膜。其他ASIC技術和FPGA在實現邏輯單元編程和布線路由時要么都采用掩膜，要么都采用LUT。

eASIC的Nextreme像FPGA那樣用比特流編程邏輯單元，像標準單元技術那樣用金屬連接實現布線路由。因此，獲得了雙方的長處：類似FPGA的低開發成本，短制作周期，靈活性；類似標準單元ASIC的高密度、高性能和低單價。

Tensilica的處理器提供了多種選擇，從低功耗、小體積的32位控制器，到高性能的DSP，甚至是多功能音頻處理器。近日發布的第二代鉆石系列處理器提供更多新特性，包括增加的乘法和除法運算單元、對硬件進行優化以降低30％的存儲器功耗以及可選的基于AXI的AMBA總線轉接橋。

結構ASIC正在得到處理器IP公司的青睞。在和Tensilica合作之前，eASIC已經在2007年2月90nm Nextreme系列產品中應用了ARM926EJ處理器，首次將32位處理器內核應用在可配置結構上。