FPGA:來(lái)日方長(cháng)顯身手--專(zhuān)訪(fǎng)Altera總裁兼CEO John Daane

Altera是一個(gè)團結緊密的團體，每一個(gè)成員都有共同的堅定的信念和為此信念奮斗不息的激情。我從John Daane身上也看到這一點(diǎn)。Daane是一位年輕的CEO，在加入Altera之前，他在LSI Logic公司工作了15年，負責ASIC技術(shù)的研發(fā)。這又是他們的一個(gè)共同特點(diǎn)，這些投身FPGA事業(yè)的人物，幾乎都曾是ASIC行業(yè)的專(zhuān)家?？磥?lái)他們的確是一群志同道合的人，在若干年前看到FPGA行業(yè)發(fā)展的大好前景，所以聚到一起來(lái)了。

    如果現在讓我歷數采訪(fǎng)過(guò)的Altera公司的人物有哪些，我確實(shí)有些搞不準了。從2001年第一次接觸ltera采訪(fǎng)當時(shí)的亞太區副總裁李彬到現在，恐怕有七、八位了吧？這幾年來(lái)，整個(gè)半導體行業(yè)經(jīng)歷了從低谷慢慢走出來(lái)的艱難歷程，而我的目光也一直追隨著(zhù)Altera公司的發(fā)展腳步，它的每一次生產(chǎn)工藝的更新和每一代新產(chǎn)品的問(wèn)世無(wú)不歷歷在目。作為FPGA領(lǐng)域雙雄之一，Altera每推出一個(gè)創(chuàng )新性的方案都會(huì )多多少少影響人們對FPGA產(chǎn)業(yè)的看法。FPGA產(chǎn)業(yè)近幾年來(lái)發(fā)展趨勢迅猛，吸引了越來(lái)越多人的眼球。遺憾的是我卻一直沒(méi)有跟Altera的CEO先生直接對話(huà)的機會(huì )。

    Altera是一個(gè)具有很強個(gè)性的半導體公司。當我終于有機會(huì )和Altera總裁兼CEO John Daane先生會(huì )面時(shí)，這種感覺(jué)加深了。這是一個(gè)團結緊密的團體，每一個(gè)成員都有共同的堅定的信念和為此信念奮斗不息的激情。我從Daane身上也看到這一點(diǎn)。Daane是一位年輕的CEO，在加入Altera之前，他在LSI Logic公司工作了15年，負責ASIC技術(shù)的研發(fā)。這又是他們的一個(gè)共同特點(diǎn)，這些投身FPGA事業(yè)的人物，幾乎都曾是ASIC行業(yè)的專(zhuān)家?？磥?lái)他們的確是一群志同道合的人，在若干年前看到FPGA行業(yè)發(fā)展的大好前景，所以聚到一起來(lái)了。

FPGA產(chǎn)業(yè)大有可觀(guān)

    Daane完全認同了我的想法。在A(yíng)SIC領(lǐng)域多年的經(jīng)驗對于發(fā)展FPGA事業(yè)是一個(gè)極好的積累和鋪墊。從ASIC 本質(zhì)來(lái)講，它與可編程器件是非常相似的，都需要在開(kāi)發(fā)芯片的同時(shí)，開(kāi)發(fā)相關(guān)的EDA工具。此外，ASIC產(chǎn)業(yè)重視產(chǎn)品服務(wù)、客戶(hù)支持和解決方案的提供，這同時(shí)也是FPGA行業(yè)的要求。由于對ASIC的深入理解，對客戶(hù)在系統設計過(guò)程中面臨的產(chǎn)品上市時(shí)間、靈活性和成本的挑戰和需求也非常了解，因此，這些原本從事ASIC的專(zhuān)家們才更加深刻地認識到ASIC暴露出越來(lái)越多的缺點(diǎn)，而可編程邏輯器件所具備的優(yōu)勢及其發(fā)展潛力巨大。

    根據市場(chǎng)調研機構的統計，FPGA產(chǎn)業(yè)近幾年增長(cháng)速度一直都快于半導體行業(yè)的增長(cháng)速度。未來(lái)幾年增速會(huì )在17％左右。據最新出爐的Altera 2005年度財務(wù)報告顯示，2005年Altera收入增長(cháng)率為11％。而2004年的增長(cháng)率達到了24％。所以，Daane預計今后幾年Altera平均增長(cháng)率為20％。隨著(zhù)FPGA技術(shù)不斷降低成本、性能不斷增加，加上其固有的可編程性帶來(lái)的靈活特點(diǎn)，FPGA將逐漸進(jìn)入大批量的消費類(lèi)電子領(lǐng)域，因此，過(guò)去以ASIC和ASSP為主導的市場(chǎng)將成為FPGA增長(cháng)的巨大市場(chǎng)。

    Daane斷言，5年后FPGA會(huì )進(jìn)入手機、游戲機等每年千萬(wàn)以上批量的應用領(lǐng)域。這真是令人興奮的消息！我記得一年多以前問(wèn)起FPGA在手機中應用，Altera的專(zhuān)家還沒(méi)有作出十分明確的回答。技術(shù)的發(fā)展是如此地令人措手不及！

    面對這樣一個(gè)具有美好前景的市場(chǎng)，Altera的策略是堅持追求更出色的原型設計和更先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。盡管FPGA最近的趨勢是在消費類(lèi)電子市場(chǎng)增長(cháng)迅速，Altera強調自己不會(huì )特別地面向某一個(gè)特定的市場(chǎng)發(fā)力，而是面向從汽車(chē)、通信設備到消費類(lèi)電子的全方位市場(chǎng)，用一個(gè)芯片去服務(wù)多個(gè)市場(chǎng)。

市場(chǎng)格局進(jìn)一步兩極分化

    在當今的FPGA領(lǐng)域里，Altera和Xilinx是當之無(wú)愧的雙雄，他們不斷推出各種創(chuàng )新性的解決方案，力圖在充分發(fā)揮FPGA靈活性特點(diǎn)基礎上，不斷降低FPGA成本，以開(kāi)拓傳統ASIC市場(chǎng)?？梢哉f(shuō)，他們兩家的技術(shù)一定程度上引領(lǐng)了FPGA業(yè)發(fā)展潮流。而其他幾個(gè)較小的FPGA廠(chǎng)商則一直在頑強地尋找自己的市場(chǎng)空間，力圖在差異化產(chǎn)品方面找到立足之地。從目前的局勢來(lái)看，兩極分化的趨勢明顯。 

    FPGA這個(gè)行業(yè)的進(jìn)入門(mén)檻越來(lái)越高。過(guò)去10年來(lái)，業(yè)界在創(chuàng )辦新的可編程器件公司投入的風(fēng)險投資已經(jīng)超過(guò)了10億美金。但絕大多數都失敗了。很多著(zhù)名的半導體大公司也試圖發(fā)展可編程業(yè)務(wù)，比如AMD、Freescale、Intel、TI等等，結果不是賣(mài)掉就是撤銷(xiāo)。這是為什么呢？Daane指出，做FPGA要想成功，不僅僅要設計出一系列優(yōu)秀的芯片，更需要開(kāi)發(fā)先進(jìn)的、與芯片兼容的一套完善的EDA工具。沒(méi)有真正的獨立軟件企業(yè)會(huì )服務(wù)于這個(gè)行業(yè)?？删幊唐骷S(chǎng)商必須自己去開(kāi)發(fā)軟件，同時(shí)還要開(kāi)發(fā)IP核，現在還要集成微處理器和DSP功能。研發(fā)的投資實(shí)在太大了，只有已經(jīng)非常穩定和成熟的廠(chǎng)商才有能力承擔起這樣沉重的負擔。以Altera為例，Altera從事EDA軟件研發(fā)的工程師與從事FPGA芯片設計的一樣多，每年Altera要拿收入的20％投入在研發(fā)方面。

    小的FPGA廠(chǎng)商在窄的應用領(lǐng)域里取得一定的市場(chǎng)地位也不無(wú)可能。但Daane表示，一旦這些窄的應用有潛力成長(cháng)為較大的市場(chǎng)時(shí)，借助強大的EDA實(shí)力，Altera也會(huì )快速切入該市場(chǎng)，不會(huì )錯失良機。

    這樣看來(lái)，FPGA市場(chǎng)格局的兩極分化恐怕會(huì )更加嚴重了。

結構化ASIC前途看好

    結構化ASIC已經(jīng)成為業(yè)內人們討論的焦點(diǎn)之一。據Gartner預測，到2008年，結構化/平臺化ASIC市場(chǎng)的綜合年增長(cháng)率將達到82％。而InStat公司也預計結構化ASIC市場(chǎng)在2009年將增長(cháng)到25億美元。僅一年以前，人們還曾認為結構化ASIC的應用市場(chǎng)不夠明朗。Altera在兩、三年前推出的結構化ASIC方案Hardcopy，頂著(zhù)業(yè)界很多質(zhì)疑走到現在，市場(chǎng)顯得明朗多了。目前Altera 的Hardcopy方案已經(jīng)成功被LG、Motorola、NEC、Philips等公司采用。Hardcopy成為Altera增長(cháng)最快的產(chǎn)品線(xiàn)。2005年第三季度財務(wù)報告顯示，結構化ASIC方案收入已占Altera總收入的4％?；?0nm技術(shù)的HardcopyII系列在新的design win中的表現也相當不錯。Daane預計兩年內，Hardcopy收入比例將上升到10％~15％。

    用FPGA原型進(jìn)行設計，確定好結構后，無(wú)縫遷移到結構化ASIC方案，不需要重復的工程設計費用，加之強大的EDA軟件支持，Hardcopy方案幫助客戶(hù)解決設計的靈活性和成本難題，也推動(dòng)Altera走進(jìn)更大批量的市場(chǎng)。

生產(chǎn)工藝是挑戰更是激勵

    我們知道，FPGA產(chǎn)業(yè)每次重大飛躍都離不開(kāi)生產(chǎn)工藝的更新。而FPGA也是半導體業(yè)采用最前沿生產(chǎn)工藝，更新速度最快的一個(gè)行業(yè)。生產(chǎn)工藝的不斷升級帶給FPGA更高的密度、更快的速度、更低的成本，這是FPGA廠(chǎng)商追逐它的主要原因。但生產(chǎn)工藝更新帶來(lái)的挑戰也顯而易見(jiàn)。 

    從90nm過(guò)渡到45nm，FPGA廠(chǎng)商要投入巨大的研發(fā)費用。90nm時(shí)，開(kāi)發(fā)一個(gè)芯片的費用大概是3000萬(wàn)美金，到45nm，費用就漲到4000萬(wàn)美金，按照研發(fā)投入占收入的20％計算，廠(chǎng)商在該芯片的年收入至少在1.5億美金才可平衡90nm下芯片的研發(fā)。45nm時(shí)，收入就必須達到2億美金。很少有某一類(lèi)應用市場(chǎng)可以負擔起這樣的研發(fā)費用。FPGA產(chǎn)品廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)一個(gè)芯片可以用于多個(gè)市場(chǎng)，才有能力承擔這個(gè)費用。

    另外，生產(chǎn)工藝提升使得芯片的功耗增加，FPGA廠(chǎng)商必須找到好的方法，設計新的芯片架構，最大化生產(chǎn)工藝帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)盡可能地降低功耗和成本。

    現在業(yè)界已經(jīng)產(chǎn)生一個(gè)趨勢，很多大的半導體廠(chǎng)商開(kāi)始使用FPGA設計自己的芯片，以平衡自己的研發(fā)費用，減輕負擔。

未來(lái)：目標明確

    2005年，Altera的市場(chǎng)份額上升了2％，據說(shuō)是唯一一個(gè)市場(chǎng)份額上升的FPGA廠(chǎng)商。2006年，Daane明確指出“我們的目標是再增長(cháng)2％～3％?！毙孪盗械漠a(chǎn)品也將按計劃不斷出臺。除了進(jìn)一步優(yōu)化65nm技術(shù)外，Altera將向45nm的技術(shù)發(fā)起進(jìn)攻。FPGA業(yè)又將掀開(kāi)新的一頁(yè)了。