- 曙海教育集團(tuán)論壇 (http://www.022-oo.cn/bbs/index.asp)
-- FPGA初中級 (http://www.022-oo.cn/bbs/list.asp?boardid=25)
---- PLD市場前景大好 FPGA創(chuàng)新技術(shù)突破 (http://www.022-oo.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=25&id=1527)
-- 發(fā)布時(shí)間：2010-11-19 14:11:28
-- PLD市場前景大好 FPGA創(chuàng)新技術(shù)突破
金融危機(jī)陰霾下，ASIC前期一次性工程費(fèi)用的投資風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)擴(kuò)大，其市場表現(xiàn)繼續(xù)萎靡。而為刺激低迷的消費(fèi)欲望，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)差異化和上市時(shí)間的壓力反而驟增，造就PLD產(chǎn)業(yè)在近兩年依然風(fēng)生水起。半導(dǎo)體業(yè)界普遍認(rèn)為PLD產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了新的爆發(fā)點(diǎn)。調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner就預(yù)測，2010年的PLD/FPGA市場規(guī)模將達(dá)36億美元。甚至在消費(fèi)電子領(lǐng)域，F(xiàn)PGA器件的出貨都已是非常可觀，而放在10年前，PLD業(yè)者一定都會認(rèn)為這樣的數(shù)量是不可思議的。
為了在競爭中占據(jù)主動(dòng)，PLD市場勢均力敵的兩大領(lǐng)導(dǎo)廠商Xilinx與Altera新近分別宣布他們的下一代FPGA產(chǎn)品都將采用高k金屬柵技術(shù)的28nm工藝，以滿足諸如云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和3G應(yīng)用等領(lǐng)域所不斷增長的帶寬需求。因?yàn)镻LD器件采用更高技術(shù)的工藝節(jié)點(diǎn)制造，無疑可以降低成本、提升性能，尤其是能夠改進(jìn)一直以來為ASIC所詬病的功耗水平，以適應(yīng)更廣闊的設(shè)計(jì)應(yīng)用。然而PLD雙雄當(dāng)前均未詳細(xì)透露各自28nm技術(shù)的產(chǎn)品規(guī)劃，估計(jì)要等到今年Q3方可完全揭曉。
殊途同歸的是，Altera和Xilinx都強(qiáng)調(diào)在28nm技術(shù)上的部分可重新配置功能，即FPGA器件無需斷電就可以通過軟件對其內(nèi)部邏輯進(jìn)行部分重置。不同的是，Xilinx宣稱其在該功能的支持上更有經(jīng)驗(yàn)，并革命性地統(tǒng)一Virtex和Spartan器件的內(nèi)部邏輯和I/O架構(gòu)來提供靈活的設(shè)計(jì)選擇；而Altera的28nm器件特點(diǎn)則是再結(jié)合嵌入式HardCopy模塊和更高速的收發(fā)器來遞送更高的性能。
28nm器件代工方面，Altera依然只由其長期戰(zhàn)略伙伴臺積電(TSMC)代工，而堅(jiān)持多代工策略的Xilinx除選擇已是65nm代工伙伴的三星外，也轉(zhuǎn)而投入TSMC的懷抱。據(jù)悉，臺積電(TSMC)已經(jīng)準(zhǔn)備好在年內(nèi)試產(chǎn)高k金屬柵28nm器件。本刊同時(shí)認(rèn)為，和代工廠的博弈將會是決定FPGA雙雄獲取28nm市場競爭籌碼多少的一個(gè)重要因素，比如在量產(chǎn)時(shí)間、產(chǎn)能支持等各方面。誠然，激烈的市場競爭是推動(dòng)28nm FPGA乃至加速PLD產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源泉，而創(chuàng)新的28nm FPGA器件的推出，對用戶來說無論如何都是好事一件，而不管哪個(gè)供應(yīng)商在最終的市場上表現(xiàn)更勝對方一籌。
能賦予設(shè)計(jì)更具靈活性的特點(diǎn)使市場對FPGA的需求也呈現(xiàn)多樣化。區(qū)別于SRAM FPGA在高端DSP和網(wǎng)絡(luò)處理應(yīng)用上的成就，另一PLD供應(yīng)商Actel就決意以基于Flash技術(shù)的低功耗FPGA進(jìn)行差異化競爭。Actel亞太區(qū)總經(jīng)理賴炫州對《電子工程專輯》表示，Actel的策略是憑借混合信號FPGA創(chuàng)建屬于Actel自己的市場。他認(rèn)為，Actel最新推出集成ARM Cortex-M3硬核和可編程模擬模塊的SmartFusion FPGA，標(biāo)志著首款完全可編程的SoC的誕生。在其目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域里，其相比MCU+ASSP的方案組合具有更高的集成度和設(shè)計(jì)靈活性，而對于基于CMOS工藝的SRAM FPGA而言，基于Flash工藝的SmartFusion擁有高壓模擬電路和數(shù)字電路共存的優(yōu)勢。賴炫州介紹，F(xiàn)lash FPGA需要高電壓燒錄，容易集成模擬資源，而SRAM FPGA在高電壓集成方面比較有挑戰(zhàn)性，一般來說，3.3V以上的信號難以集成到SRAM FPGA上。
SmartFusion的創(chuàng)新來自其嵌入了完整的微控制器子系統(tǒng)，也是與前代集成軟核的Fusion產(chǎn)品的區(qū)別所在。可編程模擬方面，其主要具有幾個(gè)12位SAR ADC和Sigma-Delta DAC可選擇。而軟件支持方面，和大多數(shù)嵌入式開發(fā)套件的內(nèi)容差不多，但其微控制器子系統(tǒng)的配置工具的確是一個(gè)亮點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員只需勾選相應(yīng)的外設(shè)和I/O與輸入硬件配置即可，而可編程模擬元件也可通過改工具進(jìn)行配置。
賴炫州強(qiáng)調(diào)，在SmartFusion推出不久所擁有的十多個(gè)客戶來看，選擇Actel FPGA的關(guān)鍵還是其特有的保密性特點(diǎn)。由于Actel Flash FPGA是one die集成，外掛接口較少，加上多層次的保護(hù)措施，能有效防止創(chuàng)新的或差異化設(shè)計(jì)被競爭對手抄襲、克隆，甚至被代工廠商過量生產(chǎn)。