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??? 設計工程師正在面對什么樣的問題,設計復雜程度增加?產品開發周期的縮短?定制化需求越來越多?開發成本的不斷上漲?答案是肯定的:這些都是。在通用標準解決方案和特定批量應用解決方案都無法克服這些問題的時候,基于FPGA的SOPC(可編程片上系統)開始成為設計者的新寵,并逐漸蠶食傳統SOC的領地。
Robert Blake是Altera公司全球產品規劃副總裁,負責確定Altera的可編程邏輯產品組合。他認為當設計制程向納米邁進時,研發成本和復雜程度不斷上升。同時,終端市場周期的加快縮短了芯片開發的時程,而同一終端市場的差異化競爭需求也要求設計具備靈活和可擴展性,FPGA的特
征正好滿足了這些要求,隨著FPGA每個邏輯單元價格的下降(每年下降25%),其市場增長速度目前達到ASSP的2倍,是ASIC的3倍。
??? Robert Blake:FPGA良好的適用性正在改變ASSP和ASIC的市場版圖
??? 基于FPGA的SOPC與傳統的SOC相比,具備很多優點,如設計周期短、產品上市速度快,設計風險和設計成本低、集成度高,靈活性大,維護和升級方便,硬件缺陷修復和排除簡單等。"以嵌入式處理器開發為例,通用解決方案的處理器需要80%左右的外設,而ASIC則可能需要采用100%的外設,如果要實現微小的差異化,還要增加額外的外設,"Robert Blake說,"FPGA能滿足各種外設所需的性能,密度及多I/O標準,提供多種途徑來滿足外設要求,而FPGA開發工具則可以幫助系統設計工程師無需編寫HDL即能定義并集成外設子系統,并能以傳統的系統級芯片(SOC)設計方法在很短的時間內完成產品開發。"
??? 盡管FPGA擁有很多優點,但在過去相當長的時間里,它還是更多的應用在原型設計、開發和驗證方法,要讓它充分應用到通用套片和ASIC的領域,價格、功耗和資源配套都必須滿足需要。Altera公司亞太區產品市場經理林慶也同意這點,他認為當設計開始進入90nm制程時,設計工程師要重點解決三個問題,一是設計集成度和效率,二是針對信號完整性作出的配套,三是在實現既定功能的情況下滿足低功耗的要求。
??? 很顯然,Altera規劃產品線的著眼點正基于此:MAX Ⅱ CPLD系列和Cyclone Ⅱ FPGA系列都屬于低成本芯片,在一些消費產品通用市場中熱銷:HardCopy系列結構化ASIC則面向專用,在實現低成本、高密度邏輯的同時,避開傳統的ASIC開發的耗時和巨大投入:Stratix Ⅱ GX則是Altera最新一代帶有嵌入式收發器的FPGA,該系列為不斷增長的高速串行I/O應用和協議提供功能強大的解決方案。
??? Stratix Ⅱ GX與它上一代產品Stratix Ⅱ體系結構相同,最多可集成20個基于串化器/解串器的收發器。Stratix Ⅱ GX在業界最熱門的622Mbps至6.375Gbps工作范圍內可提供同類最佳的信號完整性。此外,其收發器的物理編碼子層(PCS)模塊具有獨特的數字特性,可支持多種主流協議,如PCI Express等,可大量節省資源,簡化協議支持。作為高速串行應用系統解決方案的基礎,Stratix Ⅱ GX可提供多種IP、系統模型,參考設計、信號完整性工具以及其他資源來降低成本和設計風險,而在功耗上,通過先進封裝、帶區優化技術和設計創新,Stratix Ⅱ GX在同一速率及配置相同的收發器數量下其功耗僅為競爭對手的2/5。 "我們同臺積電的戰略伙伴關系使得90nm工藝下的Stratix Ⅱ GX產品質量有著很好的穩定性,而我們的競爭對手是在三家代工廠投片,"林慶說,"今年以來,Altera在臺積電90nm制程上良品的提升率以每季度25%的速度上升,這個提升率在130nm甚至180nm都很難達到。"
??? 最新的信息是Altera將在明年第一季度推出Stratix Ⅱ GX樣片,林慶相信在隨后的第二或第三季度,該款芯片將進入大規模量產,Stratix Ⅱ GX的量產將FPGA的版圖再一次擴大,但它肯定不是終結者,只是在"如何運用最好的邏輯資源來和內部已有的硬件IP和軟核IP綜合"上提供了一個不錯的選擇,Robert Blake也認為,那么從事將FPGA設計轉化到ASIC的設計代工公司并不會因為FPGA的擴張而感到窮途末路,ASSP和ASIC并不會就此終結,但它們的應用肯定會受到FPGA的影響而發生變化。
(發布時間:2007-4)