?

??? 設(shè)計(jì)工程師正在面對(duì)什么樣的問(wèn)題，設(shè)計(jì)復(fù)雜程度增加？產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的縮短？定制化需求越來(lái)越多？開(kāi)發(fā)成本的不斷上漲？答案是肯定的：這些都是。在通用標(biāo)準(zhǔn)解決方案和特定批量應(yīng)用解決方案都無(wú)法克服這些問(wèn)題的時(shí)候，基于FPGA的SOPC（可編程片上系統(tǒng)）開(kāi)始成為設(shè)計(jì)者的新寵，并逐漸蠶食傳統(tǒng)SOC的領(lǐng)地。

Robert Blake是Altera公司全球產(chǎn)品規(guī)劃副總裁，負(fù)責(zé)確定Altera的可編程邏輯產(chǎn)品組合。他認(rèn)為當(dāng)設(shè)計(jì)制程向納米邁進(jìn)時(shí)，研發(fā)成本和復(fù)雜程度不斷上升。同時(shí)，終端市場(chǎng)周期的加快縮短了芯片開(kāi)發(fā)的時(shí)程，而同一終端市場(chǎng)的差異化競(jìng)爭(zhēng)需求也要求設(shè)計(jì)具備靈活和可擴(kuò)展性，F(xiàn)PGA的特
征正好滿足了這些要求，隨著FPGA每個(gè)邏輯單元價(jià)格的下降（每年下降25％），其市場(chǎng)增長(zhǎng)速度目前達(dá)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(chǎng)版圖

??? 基于FPGA的SOPC與傳統(tǒng)的SOC相比，具備很多優(yōu)點(diǎn)，如設(shè)計(jì)周期短、產(chǎn)品上市速度快，設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)成本低、集成度高，靈活性大，維護(hù)和升級(jí)方便，硬件缺陷修復(fù)和排除簡(jiǎn)單等。"以嵌入式處理器開(kāi)發(fā)為例，通用解決方案的處理器需要80％左右的外設(shè)，而ASIC則可能需要采用100％的外設(shè)，如果要實(shí)現(xiàn)微小的差異化，還要增加額外的外設(shè)，"Robert Blake說(shuō)，"FPGA能滿足各種外設(shè)所需的性能，密度及多I/O標(biāo)準(zhǔn)，提供多種途徑來(lái)滿足外設(shè)要求，而FPGA開(kāi)發(fā)工具則可以幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師無(wú)需編寫(xiě)HDL即能定義并集成外設(shè)子系統(tǒng)，并能以傳統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)芯片（SOC）設(shè)計(jì)方法在很短的時(shí)間內(nèi)完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。"

??? 盡管FPGA擁有很多優(yōu)點(diǎn)，但在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，它還是更多的應(yīng)用在原型設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證方法，要讓它充分應(yīng)用到通用套片和ASIC的領(lǐng)域，價(jià)格、功耗和資源配套都必須滿足需要。Altera公司亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理林慶也同意這點(diǎn)，他認(rèn)為當(dāng)設(shè)計(jì)開(kāi)始進(jìn)入90nm制程時(shí)，設(shè)計(jì)工程師要重點(diǎn)解決三個(gè)問(wèn)題，一是設(shè)計(jì)集成度和效率，二是針對(duì)信號(hào)完整性作出的配套，三是在實(shí)現(xiàn)既定功能的情況下滿足低功耗的要求。

??? 很顯然，Altera規(guī)劃產(chǎn)品線的著眼點(diǎn)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(fèi)產(chǎn)品通用市場(chǎng)中熱銷：HardCopy系列結(jié)構(gòu)化ASIC則面向?qū)Ｓ?，在?shí)現(xiàn)低成本、高密度邏輯的同時(shí)，避開(kāi)傳統(tǒng)的ASIC開(kāi)發(fā)的耗時(shí)和巨大投入：Stratix Ⅱ GX則是Altera最新一代帶有嵌入式收發(fā)器的FPGA，該系列為不斷增長(zhǎng)的高速串行I/O應(yīng)用和協(xié)議提供功能強(qiáng)大的解決方案。

??? Stratix Ⅱ GX與它上一代產(chǎn)品Stratix Ⅱ體系結(jié)構(gòu)相同，最多可集成20個(gè)基于串化器/解串器的收發(fā)器。Stratix Ⅱ GX在業(yè)界最熱門(mén)的622Mbps至6.375Gbps工作范圍內(nèi)可提供同類最佳的信號(hào)完整性。此外，其收發(fā)器的物理編碼子層（PCS）模塊具有獨(dú)特的數(shù)字特性，可支持多種主流協(xié)議，如PCI Express等，可大量節(jié)省資源，簡(jiǎn)化協(xié)議支持。作為高速串行應(yīng)用系統(tǒng)解決方案的基礎(chǔ)，Stratix Ⅱ GX可提供多種IP、系統(tǒng)模型，參考設(shè)計(jì)、信號(hào)完整性工具以及其他資源來(lái)降低成本和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，而在功耗上，通過(guò)先進(jìn)封裝、帶區(qū)優(yōu)化技術(shù)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新，Stratix Ⅱ GX在同一速率及配置相同的收發(fā)器數(shù)量下其功耗僅為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的2/5。 "我們同臺(tái)積電的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系使得90nm工藝下的Stratix Ⅱ GX產(chǎn)品質(zhì)量有著很好的穩(wěn)定性，而我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是在三家代工廠投片，"林慶說(shuō)，"今年以來(lái)，Altera在臺(tái)積電90nm制程上良品的提升率以每季度25％的速度上升，這個(gè)提升率在130nm甚至180nm都很難達(dá)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(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)，Stratix Ⅱ GX的量產(chǎn)將FPGA的版圖再一次擴(kuò)大，但它肯定不是終結(jié)者，只是在"如何運(yùn)用最好的邏輯資源來(lái)和內(nèi)部已有的硬件IP和軟核IP綜合"上提供了一個(gè)不錯(cuò)的選擇，Robert Blake也認(rèn)為，那么從事將FPGA設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化到ASIC的設(shè)計(jì)代工公司并不會(huì)因?yàn)镕PGA的擴(kuò)張而感到窮途末路，ASSP和ASIC并不會(huì)就此終結(jié)，但它們的應(yīng)用肯定會(huì)受到FPGA的影響而發(fā)生變化。

（發(fā)布時(shí)間：2007-4）