市場(chǎng)需求推動(dòng)FPGA、CPU、DSP走向融合

　　實(shí)際上，推動(dòng)某項(xiàng)或幾項(xiàng)技術(shù)發(fā)展方向的真正動(dòng)力是市場(chǎng)與技術(shù)的綜合因素，技術(shù)本身或內(nèi)在的發(fā)展慣性并不是最重要的，或者說(shuō)并非唯一決定性因素。

　　在無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施、汽車電子、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化控制和航空航天等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域，目前的市場(chǎng)需求是：以更低成本、更低功耗、更小尺寸處理日益復(fù)雜的功能。這些市場(chǎng)需求正推動(dòng)著FPGA、CPU、DSP等不同技術(shù)走向融合。

　　對(duì)FPGA技術(shù)來(lái)說(shuō)，早期研發(fā)在5年前就已開(kāi)始嘗試采用多核和硬件協(xié)處理加速技術(shù)朝系統(tǒng)并行化方向發(fā)展。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，FPGA已經(jīng)成為CPU的硬件協(xié)加速器，很多芯片廠商采用了硬核或軟核CPU+FPGA的模式，今后這一趨勢(shì)也將繼續(xù)下去。

　　CPU+FPGA模式的興起

　　賽靈思根據(jù)市場(chǎng)需求，率先于2010年4月28日發(fā)布了集成ARM Cortex-A9CPU和28nmFPGA的可擴(kuò)展式處理平臺(tái)(Extensible Processing Platform)架構(gòu)。

　　該公司全球市場(chǎng)營(yíng)銷及業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)高級(jí)副總裁VinRatford曾在不同場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)：“該架構(gòu)顛覆了以前以FPGA為中心，CPU為輔的理念?，F(xiàn)在以CPU為主，F(xiàn)PGA為輔。CPU可單獨(dú)啟動(dòng)。這個(gè)架構(gòu)針對(duì)的是嵌入式軟件開(kāi)發(fā)工程師，而不是FPGA工程師。”

　　時(shí)隔不到一年，賽靈思于2011年3月4日又推出了可擴(kuò)展處理平臺(tái)Zynq-7000系列，把FPGA+ASIC+ASSP優(yōu)勢(shì)集成在一起，形成了對(duì)傳統(tǒng)ASIC和ASSP市場(chǎng)的進(jìn)一步滲透。雖然不會(huì)取代后兩者，但對(duì)它們的現(xiàn)有地位構(gòu)成了強(qiáng)勁挑戰(zhàn)(參見(jiàn)本站報(bào)道“‘不是單純的FPGA’——賽靈思推出可擴(kuò)展處理平臺(tái)Zynq-7000系列”)。

　　英特爾在2010秋季IDF上發(fā)布的凌動(dòng)E600C可配置處理器SoC封裝中，也集成了Altera的FPGA。后者看上的是凌動(dòng)的處理性能和業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的芯片工藝。

　　不過(guò)，一位FPGA廠商的高層人士指出：“這款可配置處理器采用開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)PCIe作為處理器與芯片的接口，雖然提高了設(shè)計(jì)靈活性，降低了開(kāi)發(fā)難度，但是接口帶寬還是略顯局促。另外，在價(jià)格和功耗方面也需較大的改進(jìn)。”

　　英特爾對(duì)此回應(yīng)表示，該SoC的性能完全可以滿足我們目前所涉及的市場(chǎng)領(lǐng)域客戶的設(shè)計(jì)需求。當(dāng)然，針對(duì)未來(lái)的需求，還會(huì)進(jìn)一步完善。

　　Altera也根據(jù)大批客戶的反饋和要求，于2010年10月13日公布了自己的嵌入式計(jì)劃，與ARM、MIPS及Intel等主要嵌入式處理器伙伴合作，提供集成了CPU+FPGA的多種技術(shù)方案。

　　美高森美(Microsemi)的SoC產(chǎn)品部(原Actel公司)于2010年11月17日發(fā)布了65nm嵌入式閃存工藝的FPGA平臺(tái)，采用了ARMCortex-M3微處理器架構(gòu)及DSP模塊。

　　當(dāng)然，還有一直在可編程SoC(PSoC)領(lǐng)域深耕不輟的賽普拉斯(Cypress)，其較早前也推出了集成PLD、ARMCortex-M3處理器的PSoC5。