FPGA進(jìn)入硅片融合時(shí)代

         FPGA在經(jīng)過(guò)了從上世紀90年代到2000年的快速發(fā)展、隨后短期的泡沫破裂、以及近幾年的平穩增長(cháng)的發(fā)展階段，未來(lái)會(huì )邁入硅片融合時(shí)代。

Altera公司資深副總裁兼首席技術(shù)官Misha Burich

        下面這張圖能夠很直觀(guān)的表示FPGA的演進(jìn)過(guò)程，結構越來(lái)越復雜，功能越來(lái)越強大，應用越來(lái)越廣泛。

FPGA發(fā)展路線(xiàn)圖

FPGA硅片融合的原因
        為什么會(huì )出現這樣的一個(gè)發(fā)展路線(xiàn)呢？據Altera公司資深副總裁兼首席技術(shù)官Misha Burich介紹，通用處理器同樣的芯片可以通過(guò)軟件編寫(xiě)程序來(lái)實(shí)現不同的應用，使用非常靈活但同時(shí)功效較低；ASSP和ASIC等專(zhuān)用芯片通過(guò)固化硬件針對專(zhuān)門(mén)應用，不可編程，功效高但靈活性差；硅片融合時(shí)代的FPGA在“微處理器+DSP+專(zhuān)用IP+可編程”的混合系統架構下，可以解決這樣的兩難問(wèn)題，能夠兼顧靈活性和效率。未來(lái)FPGA會(huì )占芯片面積不足50%，將處理器放入FPGA會(huì )成為未來(lái)的一種發(fā)展趨勢。

FPGA硅片融合的系統架構

硅片融合時(shí)代軟件很重要
        在硅片融合時(shí)代，FPGA廠(chǎng)商如果單單做芯片已經(jīng)遠遠不夠，還需要做很多的軟件開(kāi)發(fā)工作。Misha Burich表示，Altera作為FPGA廠(chǎng)商有天然的優(yōu)勢做硅片融合工作，在FPGA的基礎上引入一些IP核，增加應用靈活性。硅片融合的FPGA的混合系統架構對于開(kāi)發(fā)環(huán)境的要求就會(huì )比較高，包括綜合仿真和時(shí)序分析、系統互連、基于C語(yǔ)言的編程工具、DSP編程和嵌入式軟件工具OS支持等。Altera公司對于軟件環(huán)境的開(kāi)發(fā)也非常重視，希望客戶(hù)能夠很高效的使用芯片，在易用性和投入產(chǎn)出比方面會(huì )做大量工作。Misha Burich透露，公司有50%員工在做軟件開(kāi)發(fā)，這樣的一個(gè)發(fā)展的開(kāi)發(fā)環(huán)境，一部分Altera會(huì )自己開(kāi)發(fā)，一部分會(huì )和第三方合作。

FPGA硅片融合需要的軟件環(huán)境

FPGA應用領(lǐng)域不斷增加
        FPGA進(jìn)入硅片融合時(shí)代，除了通信領(lǐng)域應用不斷增長(cháng)之外，還會(huì )增加許多新的應用領(lǐng)域，比如服務(wù)器中用于硬件加速的FPGA滿(mǎn)足高速處理需求、固態(tài)硬盤(pán)中的FPGA能夠減少時(shí)延、適用于高能效驅動(dòng)器的FPGA能夠增加驅動(dòng)電機數量、用于汽車(chē)中支持車(chē)載輔助駕駛的SoC FPGA等。

FPGA硅片融合主要支撐技術(shù)
        FPGA有可能在未來(lái)十年里會(huì )以前所未有的發(fā)展速度向前發(fā)展，在這一過(guò)程中，3D封裝和OpenCL等技術(shù)是關(guān)鍵的支撐技術(shù)，Altera正在努力促進(jìn)這些新技術(shù)的發(fā)展，迎接FPGA的硅片融合時(shí)代。