FPGA：市場(chǎng)應用廣 門(mén)檻需降低

　　在中興通訊深圳的研發(fā)基地，工程師們正在緊鑼密鼓地開(kāi)發(fā)3G核心網(wǎng)絡(luò )設備。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，無(wú)論是在基帶和中頻信號處理中，還是在基站、基站控制器及核心網(wǎng)設備中，工程師們都會(huì )用到一類(lèi)具有可重復編程性能的半導體器件，名為FPGA(現場(chǎng)可編程門(mén)陣列)。“在員工應聘的時(shí)候，中興和華為的面試都要考FPGA相關(guān)知識。”中興通訊的一位工程師對《中國電子報》記者說(shuō)。今天，在電子、航空航天等領(lǐng)域，工程師掌握FPGA器件的開(kāi)發(fā)技能變得越來(lái)越重要。如果不是專(zhuān)業(yè)人士，可能對FPGA器件還會(huì )有些陌生，但由于FPGA具備可重復編程的特性，它的應用面之廣已經(jīng)堪比CPU。接下來(lái)，如何使它“像網(wǎng)卡那樣易用”，將決定它能否真正像CPU那樣在業(yè)界風(fēng)靡。

　　應用普及面堪比CPU

　　目前，FPGA已經(jīng)被應用到各行各業(yè)。從工業(yè)控制、廣播電視、視頻監控、網(wǎng)絡(luò )安全到汽車(chē)電子，FPGA在國內應用之廣令我們驚訝。視頻監控是國內的一個(gè)應用熱點(diǎn)。賽靈思公司亞太區銷(xiāo)售與市場(chǎng)副總裁楊飛告訴《中國電子報》記者，國內早期的視頻監控產(chǎn)品大部分都是采用DSP(數字信號處理)，在多通道、高分辨率視頻編解碼應用中，DSP用軟件很難達到系統的要求。而FPGA用硬件加速的方法，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行多通道壓縮。北京兆維光通信技術(shù)有限公司的主打產(chǎn)品之一是光纖通信視頻監控產(chǎn)品，該公司常務(wù)副總經(jīng)理倪國棟介紹說(shuō)，FPGA在一定范圍內已經(jīng)成為視頻監控產(chǎn)品的“核心控制處理器件”，特別是在H.264算法的處理上是“唯一有可能實(shí)現單芯片解決方案的平臺”。而總部位于深圳的恒揚科技則是一家專(zhuān)門(mén)為網(wǎng)絡(luò )安全廠(chǎng)商提供高性能網(wǎng)絡(luò )通信數據平臺的國內企業(yè)，該公司技術(shù)總監陳鵬對記者介紹說(shuō)，FPGA已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò )安全數據平臺開(kāi)發(fā)的“首要選擇之一”，利用它可以設計一個(gè)“低成本、高性能、開(kāi)放架構的數據平面引擎”。

　　而且，隨著(zhù)新技術(shù)的推出，FPGA這一通常被認為是“非常高端”的半導體器件現在也像4位或8位單片機那樣應用到了手機和玩具中。波導的手機就利用“價(jià)格非常低廉、尺寸非常小”的FPGA器件實(shí)現了LED來(lái)電顯示這樣一個(gè)非常“炫”的功能。

　　除了系統產(chǎn)品的應用外，在集成電路(IC)設計這一領(lǐng)域，幾乎每家企業(yè)都會(huì )用到FPGA。杭州國芯是國內最大的數字電視系統級芯片設計企業(yè)之一，該公司副總經(jīng)理兼首席技術(shù)官黃智杰告訴記者，FPGA是現階段系統芯片設計驗證中“不可或缺的一個(gè)重要幫手”，其在數字電視解調算法驗證過(guò)程中所起的作用“尤為突出”。

　　而在各類(lèi)電子、航空航天研究所中，FPGA的應用也是無(wú)處不在。“在這些研究單位，只要是做數字電路設計的部門(mén)，都會(huì )用到FPGA。”一位FPGA分銷(xiāo)商很肯定地告訴記者。

　　雖然FPGA器件的知名度不如CPU或單片機，而且FPGA領(lǐng)域前三大供應商賽靈思、Altera或Actel也不如ASIC(專(zhuān)用集成電路)或ASSP(專(zhuān)用標準產(chǎn)品)領(lǐng)域的大廠(chǎng)英特爾、高通、德州儀器那樣有名，但FPGA作為核心半導體器件之一，其應用確實(shí)已無(wú)處不在。

　　可編程性是殺手锏

　　被中興通訊等企業(yè)廣泛應用的FPGA器件是上世紀80年代中期才被發(fā)明出來(lái)的，但它的影響卻絲毫不亞于歷史更為悠久的CPU或單片機的發(fā)明和使用。今年，FPGA的發(fā)明者、賽靈思公司的合作創(chuàng )始人RossFreeman榮登美國發(fā)明家名人堂，與電燈的發(fā)明者愛(ài)迪生、電話(huà)的發(fā)明者貝爾等人“平起平坐”，充分體現出科技界對FPGA影響力的認可。

　　目前，FPGA已經(jīng)與ASIC和ASSP一起被列為三大核心芯片。它為什么會(huì )有這么大的影響力呢?這與目前的芯片設計行業(yè)發(fā)生的變化有關(guān)。