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-- 發布時間：2010-11-19 14:11:28
-- PLD市場前景大好 FPGA創新技術突破
金融危機陰霾下，ASIC前期一次性工程費用的投資風險相應擴大，其市場表現繼續萎靡。而為刺激低迷的消費欲望，產品在設計差異化和上市時間的壓力反而驟增，造就PLD產業在近兩年依然風生水起。半導體業界普遍認為PLD產業已經進入了新的爆發點。調研機構Gartner就預測，2010年的PLD/FPGA市場規模將達36億美元。甚至在消費電子領域，FPGA器件的出貨都已是非常可觀，而放在10年前，PLD業者一定都會認為這樣的數量是不可思議的。
為了在競爭中占據主動，PLD市場勢均力敵的兩大領導廠商Xilinx與Altera新近分別宣布他們的下一代FPGA產品都將采用高k金屬柵技術的28nm工藝，以滿足諸如云計算、移動互聯網和3G應用等領域所不斷增長的帶寬需求。因為PLD器件采用更高技術的工藝節點制造，無疑可以降低成本、提升性能，尤其是能夠改進一直以來為ASIC所詬病的功耗水平，以適應更廣闊的設計應用。然而PLD雙雄當前均未詳細透露各自28nm技術的產品規劃，估計要等到今年Q3方可完全揭曉。
殊途同歸的是，Altera和Xilinx都強調在28nm技術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部邏輯進行部分重置。不同的是，Xilinx宣稱其在該功能的支持上更有經驗，并革命性地統一Virtex和Spartan器件的內部邏輯和I/O架構來提供靈活的設計選擇；而Altera的28nm器件特點則是再結合嵌入式HardCopy模塊和更高速的收發器來遞送更高的性能。
28nm器件代工方面，Altera依然只由其長期戰略伙伴臺積電(TSMC)代工，而堅持多代工策略的Xilinx除選擇已是65nm代工伙伴的三星外，也轉而投入TSMC的懷抱。據悉，臺積電(TSMC)已經準備好在年內試產高k金屬柵28nm器件。本刊同時認為，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重要因素，比如在量產時間、產能支持等各方面。誠然，激烈的市場競爭是推動28nm FPGA乃至加速PLD產業發展的源泉，而創新的28nm FPGA器件的推出，對用戶來說無論如何都是好事一件，而不管哪個供應商在最終的市場上表現更勝對方一籌。
能賦予設計更具靈活性的特點使市場對FPGA的需求也呈現多樣化。區別于SRAM FPGA在高端DSP和網絡處理應用上的成就，另一PLD供應商Actel就決意以基于Flash技術的低功耗FPGA進行差異化競爭。Actel亞太區總經理賴炫州對《電子工程專輯》表示，Actel的策略是憑借混合信號FPGA創建屬于Actel自己的市場。他認為，Actel最新推出集成ARM Cortex-M3硬核和可編程模擬模塊的SmartFusion FPGA，標志著首款完全可編程的SoC的誕生。在其目標應用領域里，其相比MCU+ASSP的方案組合具有更高的集成度和設計靈活性，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字電路共存的優勢。賴炫州介紹，Flash 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性，一般來說，3.3V以上的信號難以集成到SRAM FPGA上。
SmartFusion的創新來自其嵌入了完整的微控制器子系統，也是與前代集成軟核的Fusion產品的區別所在。可編程模擬方面，其主要具有幾個12位SAR ADC和Sigma-Delta DAC可選擇。而軟件支持方面，和大多數嵌入式開發套件的內容差不多，但其微控制器子系統的配置工具的確是一個亮點，設計人員只需勾選相應的外設和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行配置。
賴炫州強調，在SmartFusion推出不久所擁有的十多個客戶來看，選擇Actel FPGA的關鍵還是其特有的保密性特點。由于Actel Flash FPGA是one die集成，外掛接口較少，加上多層次的保護措施，能有效防止創新的或差異化設計被競爭對手抄襲、克隆，甚至被代工廠商過量生產。