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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。
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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?6 Q: _1 h% d7 V3 j f
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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。2 E! N3 C0 D6 N6 L; ^( K0 F
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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。8 v5 z- N) r5 ?% S
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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 ) W0 l( H- q# `" O$ A- [- F
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。
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" @, p5 i4 _' J/ N8 P28nm FPGA和SOC系统化:FPGA厂商立足市场的两大利器
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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。
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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。
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7 C9 j9 e- W) r1 B' y u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。/ t8 z. t$ R2 n3 @; s3 T
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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)
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FPGA将替代ASIC?持久战!' q# N" {( x, J# O; Y
* r/ m* w2 Z. g1 d' H w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。
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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。& L0 K; Y# l. T" Z A
6 T- U+ H- Q! e! _4 W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。
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+ I. E# z7 Z+ {. H" z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)) t% L1 m3 a5 m% T k3 q+ R2 [
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相关资料2: FPGA与ASIC竞争的新局面
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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). S: K( R) h) m1 ]
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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。5 I3 c3 U5 e' I# _
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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。7 a# H" t) E1 l' l- w
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" J+ B4 D7 R9 V# K4 S 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)
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