數字融合和技術(shù)創(chuàng )新助力FPGA拓展應用范圍

消費電子產(chǎn)品的數字融合趨勢意味著(zhù)產(chǎn)品的復雜性提高，因為每一種技術(shù)(包括網(wǎng)絡(luò )、娛樂(lè )和計算)都有它們自己的標準，而且這些技術(shù)標準都處于不斷發(fā)展過(guò)程中。誰(shuí)都無(wú)法準確預計標準變化帶來(lái)的下一個(gè)市場(chǎng)需求是什么。當需求發(fā)生變化、標準發(fā)生變化時(shí)，可編程邏輯器件所具有的靈活性能為系統升級或者增加新的功能提供很多幫助。設計周期短也是FPGA用在消費電子產(chǎn)品中的一個(gè)顯著(zhù)優(yōu)勢。

當然，我們也可以用ASIC來(lái)實(shí)現這些越來(lái)越復雜的產(chǎn)品，但ASIC不僅設計周期長(cháng)、成本越來(lái)越高，而且確保設計正確性的難度也越來(lái)越大。相反，利用可編程邏輯，設計工程師可以方便地一邊構建邏輯，一邊進(jìn)行測試，從而以較低成本更快地實(shí)現更復雜的系統。因此，在多個(gè)標準并存的應用中，我們只能利用可編程性來(lái)克服設計復雜性的挑戰。

為在消費電子等領(lǐng)域獲得競爭優(yōu)勢，FPGA技術(shù)需要不斷創(chuàng )新，因為與FPGA傳統的應用領(lǐng)域——通訊基礎設施相比，消費電子產(chǎn)品在技術(shù)、客戶(hù)群體和產(chǎn)業(yè)環(huán)境方面有很大不同。

Wim Roelandts 董事會(huì )主席、總裁兼CEO Xilinx公司。

例如，消費電子領(lǐng)域的產(chǎn)品追求的是低成本和低功耗，該領(lǐng)域一直以來(lái)是ASIC的天下。包括Xilinx在內的FGPA供應商多年以來(lái)在降低功耗方面投入巨大。Xilinx的Spartan-3系列主要是針對這個(gè)領(lǐng)域應用的，它可以滿(mǎn)足業(yè)界對大批量、I/O優(yōu)化的可編程邏輯解決方案的需求。Xilinx也在致力通過(guò)先進(jìn)的工藝進(jìn)一步降低FPGA的功耗和成本。

實(shí)際上，隨著(zhù)技術(shù)上的不斷創(chuàng )新， FPGA器件的結構已發(fā)生變化。在5年以前，你只需要在對FPGA器件進(jìn)行布局和布線(xiàn)，如今FPGA已衍生出多種類(lèi)型，比如一半可編程、一半是ASIC，并在FPGA器件中集成DSP和Gb收發(fā)器。比如，在Virtex 4中，可編程邏輯單元只占不到50％的芯片面積，其它部分都是硬核，如PowerPC處理器和11Gb收發(fā)器。這些技術(shù)創(chuàng )新讓FPGA的性能可以與ASIC相媲美。

此外，通訊基礎設施和消費電子產(chǎn)品的設計周期和生命周期不同，前者的生命周期可以長(cháng)達10～15年，而消費電子產(chǎn)品的生命周期可能就短到4～6個(gè)月。這樣，我們必須從一個(gè)單純的可編程邏輯器件的生產(chǎn)商發(fā)展為目前可編程解決方案的提供商，而且整個(gè)的銷(xiāo)售和業(yè)務(wù)方式也有所不同的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，為推廣系統級集成平臺的解決方案，我們必須更好地了解市場(chǎng)情況，了解不同類(lèi)型的行業(yè)以及他們的需求。對于中國市場(chǎng)，我們采取了加強客戶(hù)服務(wù)、建立生態(tài)系統、推進(jìn)大學(xué)計劃、投資本土企業(yè)等舉措。

汽車(chē)電子是FPGA應用的另一個(gè)增長(cháng)領(lǐng)域。消費者希望在家里可實(shí)現的通訊、娛樂(lè )等功能在汽車(chē)中也可以實(shí)現，包括DVD、視頻點(diǎn)播、無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)等。但汽車(chē)電子產(chǎn)品有極其高的品質(zhì)要求、價(jià)格壓力以及很長(cháng)的產(chǎn)品生命周期。另一方面，汽車(chē)安全方面的需求也非常大。這些不同的需求促使我們要不斷創(chuàng )新。如今，我們有一些產(chǎn)品已在汽車(chē)速度控制應用中得以采用，一些用來(lái)觀(guān)察駕駛員是否保持清醒狀態(tài)的攝像機也在采用我們的產(chǎn)品。這種應用需要大量的DSP處理和強大的計算能力。

FPGA應用范圍的拓展意味著(zhù)FPGA市場(chǎng)不斷得到延伸。FPGA市場(chǎng)規模已從50億的可編程邏輯市場(chǎng)擴展到總量為410億美元的嵌入式處理、高性能的DSP、ASIC和ASSP市場(chǎng)。從2006年第3季度Xilinx可編程器件的應用市場(chǎng)來(lái)看，來(lái)自包括移動(dòng)電話(huà)、數碼相機、GPS在內的消費電子和汽車(chē)電子市場(chǎng)的比例近一步提升，已經(jīng)占到16%的份額，而5年前來(lái)自于這兩個(gè)領(lǐng)域的收入是零。來(lái)自于數據處理這個(gè)方面的收入是10%，主要包括服務(wù)器，還有其他應用，比如醫療設備、軍事領(lǐng)域使用的一些設備等。當然，有的行業(yè)領(lǐng)域對于FPGA技術(shù)需求特別大，由于有線(xiàn)、移動(dòng)通信等的快速發(fā)展，來(lái)自通信基礎設施對FPGA的需求仍占據了我們收入的45%。

FPGA的發(fā)展方向是真正地使FPGA“消失”。如今我們的用戶(hù)是硬件設計工程師，由于FPGA是可編程器件，如果我們能夠為軟件設計工程師創(chuàng )建一個(gè)抽象層，我們的用戶(hù)將增加十倍。這就是我們期望的未來(lái)。一旦你擁有一套可以進(jìn)行編程的界面，你就無(wú)需知道里面的硬件是怎樣的。