FPGA的甜蜜時光

隨著2010年的來臨，當(dāng)今的全球電子公司紛紛做出明智而審慎的研發(fā)投資決定，以便借助創(chuàng)新的新產(chǎn)品，快速抓住新的市場機(jī)遇。FPGA越來越多地成為這些公司成功的關(guān)鍵。除了少數(shù)可超大批量生產(chǎn)的商品外，應(yīng)用ASIC的高成本和高風(fēng)險無法讓絕大多數(shù)的商品贏利：現(xiàn)在面臨著加速替代ASIC所帶來的機(jī)遇，這主要體現(xiàn)在以下不同方面：芯片體系結(jié)構(gòu)，也就是能夠推出某種架構(gòu)和相關(guān)的I／O，而且，密度和性能還能夠達(dá)到一定水平，從而可以替代ASIC的功能。軟件在加速替代ASIC過程中也扮演了重要角色。高效的軟件和設(shè)計工具大大提高了設(shè)計工程師的效能，幫助他們很容易增強(qiáng)FPGA架構(gòu)的功能。

由于摩爾定律對FPGA功能繼續(xù)有效，F(xiàn)PGA將進(jìn)一步擴(kuò)展其在許多系統(tǒng)的核心應(yīng)用。因為打造應(yīng)用專用芯片的成本越來越高，越來越多的電子企業(yè)將依靠FPGA技術(shù)從競爭中脫穎而出，并利用FPGA平臺打造自己獨特的專門系統(tǒng)技術(shù)。FPGA將作為虛擬代工廠平臺，使這些電子企業(yè)可以充分利用深亞微米技術(shù)，同時不會遇到任何設(shè)計和生產(chǎn)深亞微米芯片器件所帶來的挑戰(zhàn)和風(fēng)險。作為虛擬加工廠平臺，F(xiàn)PGA還將推動初創(chuàng)公司和中小企業(yè)的萌芽和成長。這些公司面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，不僅有資金的壓力，還有創(chuàng)建傳統(tǒng)ASIC或ASSP器件所面臨的“非生即死”的風(fēng)險。

賽靈思公司全球副總裁兼首席技術(shù)官IVO Bolsens認(rèn)為在2010年，F(xiàn)PGA平臺將在電子基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)用中存在巨大的增長機(jī)會，如有線通信、3G和LTE無線部署，這些應(yīng)用一般都要求超過每秒1000G次運算和100G5／s以上的數(shù)據(jù)包處理速率的高性能DSP處理。綠色I(xiàn)T需要高能效、高性能的計算架構(gòu)，以便充分利用并行計算能力。智能網(wǎng)格將依靠可編程、靈活的設(shè)備和計量儀器。而安防設(shè)備要求復(fù)雜的圖像處理算法。這些計算密集型應(yīng)用非常適合采用當(dāng)前領(lǐng)先的FPGA所帶來的性能和靈活性優(yōu)勢。2010年，賽靈恩將通過新一代FPGA平臺，繼續(xù)將摩爾定律的優(yōu)勢傳遞給客戶。新的FPGA平臺不僅能提供更高的性能、密度和系統(tǒng)級功能，而且可以降低成本和功耗。同樣重要的是，賽靈思將繼續(xù)為設(shè)計工程師提供更簡單、更智能的可編程平臺，幫他們開發(fā)特定領(lǐng)域(嵌入式、DSP、連接、計算)和特定市場應(yīng)用。

特別需要指出的是，綠色I(xiàn)T應(yīng)用對賽靈思來說是增長非常快的機(jī)會。爆發(fā)式增長數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)需要實時處理，這為傳統(tǒng)處理器架構(gòu)帶來了存儲器帶寬和功耗的挑戰(zhàn)。結(jié)合FPGA架構(gòu)固有的并行計算，隨著定制化計算能力的提高以配合目前問題的要求，與傳統(tǒng)可編程處理器相比能提高超過兩個數(shù)量級的效率。

Altera IC設(shè)計副總裁Bradley Howe則認(rèn)為通信系統(tǒng)、高端測試設(shè)備和軍事通信系統(tǒng)等寬帶應(yīng)用將推動半導(dǎo)體產(chǎn)品的全面發(fā)展。高速互聯(lián)將成為半導(dǎo)體產(chǎn)品關(guān)鍵、能突出產(chǎn)品優(yōu)勢的功能。特別是從1G～11.3 Gb／s，高速串行鏈路幾乎是所有市場領(lǐng)域半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)(IP)的基本組成。

2010年，Altera主要關(guān)注的領(lǐng)域是工藝技術(shù)應(yīng)用，在收發(fā)器上的業(yè)界領(lǐng)先優(yōu)勢以及FPGA的功耗和復(fù)雜性管理等，以滿足越來越高的寬帶應(yīng)用需求。隨著高級工藝節(jié)點芯片開發(fā)成本的攀升，企業(yè)不得不尋找規(guī)模更大的半導(dǎo)體產(chǎn)品市場，以獲得較好的ROI。這對所有企業(yè)都有影響，Ahera也不例外。Ahera在28nm工藝節(jié)點上開發(fā)FPGA新系列產(chǎn)品以及支持軟件的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于65nm開發(fā)所投入的2.5億美元。只有很少的最終應(yīng)用能夠獲得足夠的收益，在這一節(jié)點實現(xiàn)贏利。好在可編程邏輯在本質(zhì)上非常靈活，一片F(xiàn)PGA就能夠解決不同市場領(lǐng)域很多客戶的各種應(yīng)用需求。