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PLD市场前景大好,FPGA创新技术突破显锋芒

上网日期: 2010年04月06日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:FPGA? MCU? PLD?

作者:Raymond Su

金融危机阴霾下,ASIC前期一次性工程费用的投资风险相应扩大,其市场表现继续萎靡。而为刺激低迷的消费欲望,产品在设计差异化和上市时间的压力反而骤增,造就PLD产业在近两年依然风生水起。半导体业界普遍认为PLD产业已经进入了新的爆发点。调研机构Gartner就预测,2010年的PLD/FPGA市场规模将达36亿美元。甚至在消费电子领域,FPGA器件的出货都已是非常可观,而放在10年前,PLD业者一定都会认为这样的数量是不可思议的。

为了在竞争中占据主动,PLD市场势均力敌的两大领导厂商Xilinx与Altera新近分别宣布他们的下一代FPGA产品都将采用高k金属栅技术的28nm工艺,以满足诸如云计算、移动互联网和3G应用等领域所不断增长的带宽需求。因为PLD器件采用更高技术的工艺节点制造,无疑可以降低成本、提升性能,尤其是能够改进一直以来为ASIC所诟病的功耗水平,以适应更广阔的设计应用。然而PLD双雄当前均未详细透露各自28nm技术的产品规划,估计要等到今年Q3方可完全揭晓。

殊途同归的是,Altera和Xilinx都强调在28nm技术上的部分可重新配置功能,即FPGA器件无需断电就可以通过软件对其内部逻辑进行部分重置。不同的是,Xilinx宣称其在该功能的支持上更有经验,并革命性地统一Virtex和Spartan器件的内部逻辑和I/O架构来提供灵活的设计选择;而Altera的28nm器件特点则是再结合嵌入式HardCopy模块和更高速的收发器来递送更高的性能。

28nm器件代工方面,Altera依然只由其长期战略伙伴台积电(TSMC)代工,而坚持多代工策略的Xilinx除选择已是65nm代工伙伴的三星外,也转而投入TSMC的怀抱。据悉,台积电(TSMC)已经准备好在年内试产高k金属栅28nm器件。本刊同时认为,和代工厂的博弈将会是决定FPGA双雄获取28nm市场竞争筹码多少的一个重要因素,比如在量产时间、产能支持等各方面。诚然,激烈的市场竞争是推动28nm FPGA乃至加速PLD产业发展的源泉,而创新的28nm FPGA器件的推出,对用户来说无论如何都是好事一件,而不管哪个供应商在最终的市场上表现更胜对方一筹。

能赋予设计更具灵活性的特点使市场对FPGA的需求也呈现多样化。区别于SRAM FPGA在高端DSP和网络处理应用上的成就,另一PLD供应商Actel就决意以基于Flash技术的低功耗FPGA进行差异化竞争。Actel亚太区总经理赖炫州对《电子工程专辑》表示,Actel的策略是凭借混合信号FPGA创建属于Actel自己的市场。他认为,Actel最新推出集成ARM Cortex-M3硬核和可编程模拟模块的SmartFusion FPGA,标志着首款完全可编程的SoC的诞生。在其目标应用领域里,其相比MCU+ASSP的方案组合具有更高的集成度和设计灵活性,而对于基于CMOS工艺的SRAM FPGA而言,基于Flash工艺的SmartFusion拥有高压模拟电路和数字电路共存的优势。赖炫州介绍,Flash FPGA需要高电压烧录,容易集成模拟资源,而SRAM FPGA在高电压集成方面比较有挑战性,一般来说,3.3V以上的信号难以集成到SRAM FPGA上。

SmartFusion的创新来自其嵌入了完整的微控制器子系统,也是与前代集成软核的Fusion产品的区别所在。可编程模拟方面,其主要具有几个12位SAR ADC和Sigma-Delta DAC可选择。而软件支持方面,和大多数嵌入式开发套件的内容差不多,但其微控制器子系统的配置工具的确是一个亮点,设计人员只需勾选相应的外设和I/O与输入硬件配置即可,而可编程模拟元件也可通过改工具进行配置。

赖炫州强调,在SmartFusion推出不久所拥有的十多个客户来看,选择Actel FPGA的关键还是其特有的保密性特点。由于Actel Flash FPGA是one die集成,外挂接口较少,加上多层次的保护措施,能有效防止创新的或差异化设计被竞争对手抄袭、克隆,甚至被代工厂商过量生产。

本文来自《电子工程专辑》4月刊,为本刊作者原创,拒绝转载。







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