2013半導體不相信預言

　　FPGA：將革ASIC的命進(jìn)行到底

　　在2011年底的時(shí)候，某測試領(lǐng)導廠(chǎng)商創(chuàng )始人談到對2012年的電子市場(chǎng)最大的期待時(shí)，唯一提到的產(chǎn)品就是集成ARM核的FPGA，這足以讓我們感受到整個(gè)產(chǎn)業(yè)對FPGA產(chǎn)品的足夠關(guān)注，在最近幾年的半導體市場(chǎng)中，你很難找到一個(gè)產(chǎn)品種類(lèi)像FPGA那樣蓬勃的發(fā)展，借助自身獨特的技術(shù)優(yōu)勢，對傳統ASIC發(fā)起了極大的挑戰。

　　靈活化的設計與個(gè)性化的需求，這是每個(gè)電子設計者與消費者共同的需求，在與ASIC 競爭的時(shí)候， FPGA 特有的靈活性、可升級能力所帶來(lái)的成本效益(沒(méi)有NRE或昂貴的重制費用)以及差異化的生產(chǎn)力和更快的產(chǎn)品上市時(shí)間，是最明顯的優(yōu)勢。

　　2013年，FPGA無(wú)疑將繼續展現其獨特的魅力，當幾家FPGA企業(yè)紛紛計劃將FPGA+ARM的全新技術(shù)結構付諸實(shí)現之際，FPGA產(chǎn)業(yè)又將迎來(lái)全新的一次革命。作為緊跟制程的幾個(gè)半導體產(chǎn)品之一，高性能高密度的FPGA在2013年將全面向20nm工藝進(jìn)軍，FPGA在工藝上的領(lǐng)先，帶給客戶(hù)的是突破性的領(lǐng)先技術(shù)，可以在五大領(lǐng)域帶給客戶(hù)重價(jià)值： 性能更高、功耗更低、成本更少、集成度更高，生產(chǎn)力大幅提升。而在低密度和低成本的FPGA市場(chǎng)，將更加強調針對性，靈活性與易用性，直接對ASIC形成強有力的挑戰。

　　從28nm開(kāi)始，賽靈思已經(jīng)從可編程邏輯公司成功轉向所有可編程(All Programmable)公司。All Programmable器件采用“全面”的可編程技術(shù)，超越了可編程硬件范疇進(jìn)而包含軟件，超越數字進(jìn)而包含模擬混合信號 (AMS)，超越單芯片實(shí)現了多芯片的 3D IC。20nm時(shí)代，賽靈思全球高級副總裁兼亞太區執行總裁湯立人介紹其產(chǎn)品組合將繼續沿著(zhù)下面三大類(lèi)方向繼續加強：

　　(1)All Programmable FPGA：具有傳統的可編程邏輯和可編程模擬、DSP、收發(fā)器和其他功能。
　　(2)All Programmable SoC：將完整處理器系統集成到單個(gè)FPGA架構上，硬件、軟件和I/O均可編程的器件。
　　(3)All Programmable 3D IC：利用3D堆疊硅片技術(shù)擴大集成度，克服傳統FPGA壁壘如高速收發(fā)器，內存等功能障礙。

　　20nm All Programmable 產(chǎn)品系列專(zhuān)門(mén)滿(mǎn)足下一代的、更加“智能”、集成度更高、亟需更高帶寬的系統而精心打造。其目標應用分別是：

　　(1)智能Nx100G - 400G有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò );
　　(2)智能自適應天線(xiàn)、認知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)、基帶和回程設備的LTE高級無(wú)線(xiàn)基站;
　　(3)高吞吐量、低功耗的數據中心存儲、智能網(wǎng)絡(luò )和高度集成的低時(shí)延應用加速;
　　(4)圖像/視頻處理以及面向新一代顯示、專(zhuān)業(yè)攝像機、工廠(chǎng)自動(dòng)化、高級汽車(chē)駕駛員輔助和監視系統的嵌入式視覺(jué);
　　(5)面向幾乎所有可以想象到的應用的尖端連接技術(shù)。

　　萊迪思作為在低密度和超低密度FPGA市場(chǎng)的領(lǐng)導企業(yè)，更專(zhuān)注于提供符合成本效益的設計解決方案。萊迪思系統開(kāi)發(fā)部副總裁Suresh Menon很自信的表示，低成本FPGA將繼續向更高的性能、更低的功耗和更小的尺寸方向發(fā)展。此外，低成本FPGA將通過(guò)更高的集成度和新功能帶來(lái)更多的價(jià)值。因此，這些低成本FPGA將打開(kāi)新的FPGA市場(chǎng)和應用，并刺激行業(yè)的發(fā)展。他還介紹FPGA正越來(lái)越多地用于以前使用ASIC和ASSP的一些新的領(lǐng)域和市場(chǎng)，如消費電子/移動(dòng)、安防/監控系統和數碼攝像/顯示器等。

　　在這個(gè)細分市場(chǎng)中，萊迪思通過(guò)各種方式幫助客戶(hù)控制開(kāi)發(fā)成本，首先緊密關(guān)注客戶(hù)的需求并且開(kāi)發(fā)具有競爭力的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品專(zhuān)為滿(mǎn)足客戶(hù)特定需求而設計，并幫助他們迅速將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。此外，我們還通過(guò)開(kāi)發(fā)基于通用構建模塊的多功能產(chǎn)品平臺，適用于多種新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，從而進(jìn)一步降低開(kāi)發(fā)成本。

　　移動(dòng)信息處理：最具活力的技術(shù)演進(jìn)

　　據IDC最新預測， 2012年僅中國智能手機市場(chǎng)的出貨量就將接近3億臺，年增長(cháng)率將達44.0%。受智能手機在未來(lái)兩年高速增長(cháng)的影響，2013年中國智能終端市場(chǎng)的出貨量將接近3.9億臺，年增長(cháng)率達33.1%。在移動(dòng)信息處理終端市場(chǎng)，幾乎主要的半導體企業(yè)都參與到這場(chǎng)慘烈的競爭中。

　　為提供更好的用戶(hù)體驗，移動(dòng)應用處理器在控制功耗前提下性能繼續提升，多核是不可避免的趨勢。 ARM移動(dòng)產(chǎn)品經(jīng)理王俊超認為，未來(lái)兩年以Cortex-A15/A7大小核產(chǎn)品滿(mǎn)足高端智能機高性能低功耗需求，中低端也將由Cortex-A5演進(jìn)到Cortex-A7，四核及雙核Cortex-A7將滿(mǎn)足中低端智能機的需求，使得用戶(hù)可以獲得2011年高端手機的用戶(hù)體驗。采用多核應用處理器能夠有效提高移動(dòng)設備處理能力。為平衡高性能與低功耗，選擇合適的架構非常重要，高端應用處理器采用A15/A7大小核架構能夠有效滿(mǎn)足高端設備高性能和低功耗的需求，中低端可采用小核如Cortex-A7低功耗處理器，達到接近Cortex-A9處理能力，功耗低于A(yíng)9一半?！　?/p>

                   

　　在具體應用ARM多核理念的芯片廠(chǎng)商看來(lái)，核的作用是不同的，有些核強調高性能，有些核則強調低功耗。因此，不應該單一把核的數量作為考量手機整體應用能力的標準。Marvell移動(dòng)通信事業(yè)部產(chǎn)品市場(chǎng)總監吳慧雄介紹，目前的趨勢是采用大小核的架構來(lái)構成4核，比如采用2個(gè)高性能的核(如A15)加上兩個(gè)低功耗的核(如A5、A7)組合的方式，這樣可以根據具體應用需求的不同，將切換到不同模式。如工作量較小的時(shí)候，可以切換到低功耗模式，如多個(gè)應用并行訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)候，則可切換到高性能模式。

　　吳慧雄特別指出，多核模式，對軟件的優(yōu)化和運行效率提出了很大挑戰，因此，對整個(gè)軟件生態(tài)系統的開(kāi)發(fā)，所有手機軟件的開(kāi)發(fā)都提出了更高要求。也就是說(shuō)，如何使軟件與硬件的快速發(fā)展匹配，是一個(gè)很棘手也很重要的問(wèn)題。這是整個(gè)手機軟件生態(tài)系統需要加強的工作，任重道遠。

　　總體概括起來(lái)，整個(gè)手機處理平臺的趨勢是向低成本、高集成度、高處理能力的方向發(fā)展。

　　趨勢一： 芯片集成度將不斷提高。手機外圍處理芯片的一些數字部分功能將被陸續集成到基帶處理芯片中，例如一些外設應用技術(shù)，如WiFi、藍牙等將融合到主處理芯片中。

　　趨勢二： 整個(gè)芯片的處理能力將大幅度提升。由于信息處理量越來(lái)越高，因此對芯片平臺的處理能力將提出更高要求。

　　趨勢三： 對多媒體需求的處理能力將會(huì )增強。具體表現為對視音頻處理能力要求更高：對視頻編解碼，對高級音頻處理技術(shù)，如多聲道，干擾消除需求等。

　　趨勢四： 對LTE Modem的需求更加迫切。這是因為，LTE已經(jīng)在世界各地廣泛部署，明年在中國也將面臨大面積的商用，因此對相應Modem的需求更加強烈。