FPGA助力芯片成本降低，ASIC会否坐以待毙？

eepeople · 发表于 2012-11-20 21:21

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FPGA（现场可编程逻辑器件）产品近几年的演进趋势越来越明显：一方面，FPGA供应商致力于采用当前最先进的工艺来提升产品的性能，降低产品的成本；另一方面，越来越多的通用IP（知识产权）或客户定制IP被引入FPGA中，以满足客户产品快速上市的要求。此外，FPGA企业都在大力降低产品的功耗，满足业界越来越苛刻的低功耗需求。

与此同时，ASIC的开发成本并不如外界所想的高，加上晶圆技术不断进步，目前芯片设计成本已越来越低。此外，系统的开发也不单只是成本考量，性能优化、使用体验与商业模式等，也都是关键。ASIC虽后有FPGA追赶，但成长动能并没有消失。你追我赶中，ASIC会否被FPGA淘汰？

你认为？
FPGA开发费低廉，晶体管密度增加，提升了电耗控制与设计弹性，总体优于ASIC，将来可以替代ASIC。
OR
ASIC虽后有FPGA追赶，但成长动能并没有消失，在可见的将来没有被FPGA淘汰的可能。

相关资料1： FPGA制霸市场决胜关键：28纳米3D堆叠及SoC系统化
从28nm到3D堆叠，FPGA身价突然翻涨，不再是过去那个扮演配角的被支配角色。由于FPGA功能日益强大、对整个行业越来越重要，目前在许多应用中，FPGA已逐渐成为支配系统运作的主角。而现阶段FPGA的三大发展方向：28纳米、3D堆叠，以及SoC系统化，也成为FPGA制霸市场的决胜关键。

28nm FPGA和SOC系统化:FPGA厂商立足市场的两大利器

FPGA 市场对于28纳米的争霸，已经从几年前的蓝图布局到产品试制再到目前已正式量产，同时这也宣告FPGA真正走入了28纳米制程的新阶段。包括 Altera、Xilinx、Lattice在内的主要FPGA厂商纷纷端出28纳米FPGA大餐，意图喂饱市场那张饥渴的大嘴。说的夸张点，似乎28纳米与FPGA划上等号。只要拥有28纳米产品，就象征了该厂家所拥有足够的技术实力与研发创新。而端不出这道菜，似乎在市场竞争中就少了能抓住客户胃口以及与对手抗衡的利器。

那么28纳米制程的FPGA到底好在哪里呢?FPGA走入28纳米制程之后，不仅功能与整合度能超越传统FPGA。最重要的是，产品性价比也进一步逼近ASSP与ASIC。这意义在于，过去FPGA在系统中的定位，主要是协助ASIC、ASSP等核心处理器来处理数据、提供I/O扩充等功能，其定位是"配角";但走入28纳米制程之后，FPGA可突破以往功耗过高的问题，成为高性能、低功耗以及小尺寸的代名词。

再加上 FPGA厂商不断提升IP及开发工具的支持能力，使FPGA在系统中的角色越来越重要;近年来更直接从“配角”升级为"主角"。例如最近常听到的SoC FPGA就是一个例子。FPGA就是一个完整的系统，这也让FPGA将取代ASIC与ASSP成为一个热门话题，并持续在市场上发酵。

事实上，由于电路结构较为单纯，FPGA一直都是率先采用先进制程的半导体元件，这也是FPGA一直能有制程技术突破的主因。而采用更新的制程技术，也让 FPGA的功能不断强化。回顾FPGA从1990年代取代胶合逻辑(Glue Logic)元件——2000年代试图取代ASIC、DSP等元件——到现在2010年代，正式跨入28纳米世代，其高度整合性让FPGA一举跨越既有的微处理器市场，将触角伸入到高效能运算、储存、汽车、工业控制等更广泛的应用领域。(参与投票，赢取奖励！阅读全文及参与有奖投票（即奖励30元）请访问电子电气工程人脉社交网站www。eepeople。com（把句号改为“.”）并作为游客点击右边的“业内热门话题和投票”链接即可参与投票）

FPGA将替代ASIC?持久战!

依据市调公司的研究数据来看，ASIC的确受到FPGA的沈重压力。Gartner分析，受全球金融风暴影响，2009年起FPGA取代ASIC的趋势更为明显，两者采用比重已经达到30：1。由于成本因素，许多公司纷纷延后甚至取消ASIC的设计方案。

由于FPGA提供了成本优势，加上制程与功能上的不断精进，让开发者更乐于采用FPGA。传统的FPGA优势不外乎可编程、快速上市与低开发成本，这对于没有高量产需求且产品规格特殊的应用市场而言，相当受欢迎。采用FPGA，让工程师免去开发ASIC的高成本，同时能获得ASSP所缺少的差异化，这使得军事、工业和网通等产业，成为FPGA的主力市场。

过去FPGA因耗电与成本过高，难以打入功耗敏感与成本敏感两大敏感市场，无法大量生产。但随着制程不断升级，加上各大厂商推出低价化和超低功耗产品后，让FPGA摆脱瓶颈，直闯高量产市场。

只不过，这意味着ASIC被宣判死刑。但是，难道这就意味着FPGA从此可以躺着赚了吗?倒也未必……(参与投票，赢取奖励！阅读全文及参与有奖投票（即奖励30元）请访问电子电气工程人脉社交网站www。eepeople。com（把句号改为“.”）并作为游客点击右边的“业内热门话题和投票”链接即可参与投票）

相关资料2： FPGA与ASIC竞争的新局面

　　目前，以美国赛灵思（Xilinx）及美国阿尔特拉（Altera）为代表的FPGA大型供应商异常活跃。例如，赛灵思在2009财年10~12月的结算中，创下了季度销售额历史新高。其原动力是“新兴市场国家中业务的扩大”（该公司总裁兼首席执行官MosheGavrielov）。在中国、印度、南美以及非洲等的新兴市场国家及地区，近年来在大量建设无线通信等通信基础相关设施。其结果是，采用FPGA的设备厂商稳步增加。实际上，在2009财年10~12月，赛灵思的65nm工艺高端FPGA“Virtex-5”的销售额达到了1亿美元。作为单一产品系列的销售额，是FPGA史上的最大金额。赛灵思目前正在快速推进45nm工艺及40nm工艺FPGA的量产。另外，28nm工艺产品方面，计划在2010年年底之前向客户提供Si芯片。该公司于2010年2月发布了适用于28nm工艺FPGA的关键技术。(参与投票，赢取奖励！阅读全文及参与有奖投票（即奖励30元）请访问电子电气工程人脉社交网站www。eepeople。com（把句号改为“.”）并作为游客点击右边的“业内热门话题和投票”链接即可参与投票）

　　目前，FPGA供应商围绕28nm工艺产品的竞争愈演愈烈。2010年4月20日，阿尔特拉发布了28nm工艺高端FPGA的产品系列“StratixV”.作为28nm工艺FPGA产品的发布，显然是领先于全球的。该产品具备最多相当于110万个逻辑单元（LogicElement,LE）的逻辑电路、53Mbit的嵌入内存、3680个18×18bit乘法器，可内置于最高可以28Gbit/秒的速度运行的收发器。以采用了high-k栅极绝缘膜及金属栅极的台湾台积电（TaiwanSemiconductor Manufacturing,TSMC）28nm工艺高性能（HP）技术制造。

　　大型FPGA供应商之所以特别倾力28nm工艺FPGA,是因为其对“希望其成为取代ASIC的分水岭”抱有期待。日本阿尔特拉董事长兼社长日隈宽和表示，“ASIC的中心工艺节点（ProcessNode）近几年来止步于130nm工艺，2010年估计仍将维持在130nm工艺。与其形成对照的是，FPGA曾经在微细化方面虽曾落后于ASIC,但在2005年转向90nm工艺后赶超了ASIC,其后一直在拉大双方的差距。2008年FPGA转向40nm工艺时，已比ASIC领先3个节点以上”.此话的含意是：日隈介绍“集成同等规模的电路（400万个逻辑门以及8MbitRAM）时，130nm工艺ASIC芯片与40nm工艺FPGA芯片的面积几乎相等”.如此说来，如果将FPGA微细化到28nm工艺，那么至少与130nm工艺的ASIC相比，可以更小的芯片面积实现同等规模的电路。与ASIC相比，FPGA向来以开发费低廉作为卖点，或许其芯片成本降低的日子也在日益临近。

　　当然，笔者不认为ASIC供应商会坐以待毙。对FPGA与ASIC的实力对比今后将如何变化……(参与投票，赢取奖励！阅读全文及参与有奖投票（即奖励30元）请访问电子电气工程人脉社交网站www。eepeople。com（把句号改为“.”）并作为游客点击右边的“业内热门话题和投票”链接即可参与投票）