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-- 發(fā)布時(shí)間：2010-11-20 9:16:16
-- FPGA與ASIC的戰(zhàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)向消費(fèi)電子(
FPGA等可編程器件與ASIC和ASSP的競(jìng)爭(zhēng)一直是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)之一；而目前經(jīng)濟(jì)危機(jī)造成行業(yè)增長(zhǎng)受阻則使競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。一些FPGA廠商試圖通過(guò)推出低功耗、低成本產(chǎn)品來(lái)進(jìn)入以大批量為特點(diǎn)的消費(fèi)市場(chǎng)，并彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)下滑所帶來(lái)的緩慢增速，而也有廠商認(rèn)為應(yīng)該放棄持續(xù)下滑的消費(fèi)市場(chǎng)。
消費(fèi)電子能否支撐FPGA產(chǎn)業(yè)
消費(fèi)電子市場(chǎng)受到金融風(fēng)暴的影響尤為劇烈，因此不同的FPGA廠商對(duì)消費(fèi)電子市場(chǎng)的前景有許多爭(zhēng)論。Altera首席執(zhí)行官（CEO）及董事會(huì)主席John Daane認(rèn)為，房地產(chǎn)泡沫帶來(lái)的繁榮帶給消費(fèi)額外的收入去購(gòu)買(mǎi)更多的消費(fèi)電子產(chǎn)品。約有40%的電子產(chǎn)品屬于消費(fèi)性，再加上超過(guò)30%與電腦相關(guān)的產(chǎn)品，所以實(shí)際上接近75%市場(chǎng)的都在消費(fèi)領(lǐng)域，目前很容易看到該行業(yè)受到的沖擊；同時(shí)美國(guó)作為一個(gè)消費(fèi)大國(guó)的時(shí)代也徹底遠(yuǎn)去。而如果把半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)劃分成不同的細(xì)分市場(chǎng)，就可以看到無(wú)線通訊、軍用等比其他領(lǐng)域的處境要好，因此FPGA廠商應(yīng)該將重點(diǎn)放在這些更擅長(zhǎng)的市場(chǎng)。
圖1，Altera首席執(zhí)行官（CEO）及董事會(huì)主席John Daane
FPGA廠商SiliconBlue首席執(zhí)行官Kapil Shankar卻認(rèn)為，消費(fèi)市場(chǎng)的衰退并不會(huì)是一個(gè)長(zhǎng)期的現(xiàn)象，而最終會(huì)驅(qū)動(dòng)更多低功耗FPGA產(chǎn)品的產(chǎn)生。他舉例說(shuō)，上網(wǎng)本目前使用普通筆記本的處理器，因而缺乏足夠的移動(dòng)能力；另一方面，嵌入式移動(dòng)處理器又反而缺乏足夠的功能，如圖形和視頻顯示、投影等。在這些領(lǐng)域使用FPGA則是合理的選擇，可為產(chǎn)品增加集成度和移動(dòng)性的同時(shí)保證豐富的功能；而用傳統(tǒng)ASIC不能在小批量定制化產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)較低的成本。
圖2，SiliconBlue首席執(zhí)行官（CEO）Kapil Shankar
Actel則通過(guò)其低功耗Flash FPGA產(chǎn)品進(jìn)入消費(fèi)領(lǐng)域。Actel副總裁Richard Kapusta說(shuō)，低功耗不代表“低卡路里”，因?yàn)閷?duì)功耗的測(cè)量并沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確或完善的方法。與基于SRAM的技術(shù)不同，基于Flash的FPGA產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)上帶來(lái)的真正功耗優(yōu)勢(shì)，只有傳統(tǒng)SRAM的千分之一。同時(shí)，F(xiàn)lash架構(gòu)具有小尺寸、單芯片的優(yōu)勢(shì)，還可以做到更安全和更穩(wěn)定。另外，混和信號(hào)FPGA是市場(chǎng)的新成員。它的特殊性在于其并不完全針對(duì)低成本或低功耗應(yīng)用，而是要幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
圖3，Actel副總裁Richard Kapusta
制程工藝是否代表了半導(dǎo)體的一切
John Daane指出，ASIC恪守于陳舊的制程技術(shù)來(lái)試圖維持性價(jià)比，而可編程器件卻能保持前進(jìn)的步伐，至少要領(lǐng)先3~4代。半導(dǎo)體的成本隨晶圓尺寸呈幾何級(jí)數(shù)增加，可編程邏輯方案則能真正實(shí)現(xiàn)最小的晶圓尺寸；而如果想與例如DDR3等目前的主流存儲(chǔ)技術(shù)和新功能實(shí)現(xiàn)接口，130nm的ASIC將不能滿足你的性能需求。
ASIC廠商則對(duì)制程工藝的提升持保留態(tài)度。創(chuàng)意電子（Global Unichip）市場(chǎng)部總監(jiān)黃克勤博士說(shuō)，F(xiàn)PGA雖然利用先進(jìn)的制程技術(shù)有效推動(dòng)了芯片的各項(xiàng)指標(biāo)，但單純制程的演進(jìn)不足以滿足應(yīng)用對(duì)功能不斷增加的需求；另外，功耗幾乎已經(jīng)成為所有應(yīng)用的重中之重，但這些正是FPGA的弱項(xiàng)。從市場(chǎng)角度看，F(xiàn)PGA只應(yīng)用于小批量市場(chǎng)，而市場(chǎng)的最終裁判是整體出貨量。不得不承認(rèn)ASIC有許多弊端，但引入Fabless代工廠模式后，不再需要為某個(gè)設(shè)備或應(yīng)用單獨(dú)投資一家晶圓廠，也就避免了上億美元風(fēng)險(xiǎn)極高的投資，其他的問(wèn)題也可以迎刃而解。
圖4，創(chuàng)意電子（Global Unichip）市場(chǎng)部總監(jiān)黃克勤博士
圖5，Xilinx全球市場(chǎng)高級(jí)副總裁Vincent Ratford
對(duì)于制程工藝之爭(zhēng)，在FPGA廠商之間也存在不同的看法。Xilinx全球市場(chǎng)高級(jí)副總裁Vincent Ratford指出，客戶的需求不僅僅是芯片本身，而是整個(gè)解決方案，以及如何用這些方案實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的應(yīng)用。盲目地沖向制程技術(shù)上的新節(jié)點(diǎn)，而僅僅創(chuàng)造一個(gè)單獨(dú)的芯片、技術(shù)，或設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，沒(méi)有足夠的IP、軟件等支持也并不是市場(chǎng)所需要的。因此，廠商必須能夠針對(duì)某個(gè)特定領(lǐng)域推出適合的產(chǎn)品，并考慮到在這些應(yīng)用場(chǎng)景下的功耗。最重要的一點(diǎn)是，客戶需要一個(gè)與今天ASIC設(shè)計(jì)相兼容的設(shè)計(jì)方法，這也是Xilinx提出的“目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)”概念的一個(gè)重要元素。
圖6，Altera HardCopy產(chǎn)品線的高級(jí)總監(jiān)Dave Greenfield
Altera HardCopy產(chǎn)品線的高級(jí)總監(jiān)Dave Greenfield表示，應(yīng)用FPGA來(lái)主導(dǎo)產(chǎn)品的前期開(kāi)發(fā)最重要的是，可以把你的產(chǎn)品更早地提供給你的軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)和早期客戶。從客戶獲得及時(shí)的反饋十分必要；軟件部門(mén)如果能較早地得到產(chǎn)品，則可對(duì)代碼進(jìn)行更多的優(yōu)化。所以前期用FPGA開(kāi)發(fā)再通過(guò)ASIC實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的模式能讓系統(tǒng)成本有效降低．