2013半導(dǎo)體不相信預(yù)言

　　FPGA：將革ASIC的命進行到底

　　在2011年底的時候，某測試領(lǐng)導(dǎo)廠商創(chuàng)始人談到對2012年的電子市場最大的期待時，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產(chǎn)業(yè)對FPGA產(chǎn)品的足夠關(guān)注，在最近幾年的半導(dǎo)體市場中，你很難找到一個產(chǎn)品種類像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(tǒng)ASIC發(fā)起了極大的挑戰(zhàn)。

　　靈活化的設(shè)計與個性化的需求，這是每個電子設(shè)計者與消費者共同的需求，在與ASIC 競爭的時候， FPGA 特有的靈活性、可升級能力所帶來的成本效益(沒有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)品上市時間，是最明顯的優(yōu)勢。

　　2013年，F(xiàn)PGA無疑將繼續(xù)展現(xiàn)其獨特的魅力，當(dāng)幾家FPGA企業(yè)紛紛計劃將FPGA+ARM的全新技術(shù)結(jié)構(gòu)付諸實現(xiàn)之際，F(xiàn)PGA產(chǎn)業(yè)又將迎來全新的一次革命。作為緊跟制程的幾個半導(dǎo)體產(chǎn)品之一，高性能高密度的FPGA在2013年將全面向20nm工藝進軍，F(xiàn)PGA在工藝上的領(lǐng)先，帶給客戶的是突破性的領(lǐng)先技術(shù)，可以在五大領(lǐng)域帶給客戶重價值： 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，將更加強調(diào)針對性，靈活性與易用性，直接對ASIC形成強有力的挑戰(zhàn)。

　　從28nm開始，賽靈思已經(jīng)從可編程邏輯公司成功轉(zhuǎn)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而包含軟件，超越數(shù)字進而包含模擬混合信號 (AMS)，超越單芯片實現(xiàn)了多芯片的 3D IC。20nm時代，賽靈思全球高級副總裁兼亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人介紹其產(chǎn)品組合將繼續(xù)沿著下面三大類方向繼續(xù)加強：

　　(1)All Programmable FPGA：具有傳統(tǒng)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(tǒng)集成到單個FPGA架構(gòu)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(tǒng)FPGA壁壘如高速收發(fā)器，內(nèi)存等功能障礙。

　　20nm All Programmable 產(chǎn)品系列專門滿足下一代的、更加“智能”、集成度更高、亟需更高帶寬的系統(tǒng)而精心打造。其目標(biāo)應(yīng)用分別是：

　　(1)智能Nx100G - 400G有線網(wǎng)絡(luò);
　　(2)智能自適應(yīng)天線、認知無線電技術(shù)、基帶和回程設(shè)備的LTE高級無線基站;
　　(3)高吞吐量、低功耗的數(shù)據(jù)中心存儲、智能網(wǎng)絡(luò)和高度集成的低時延應(yīng)用加速;
　　(4)圖像/視頻處理以及面向新一代顯示、專業(yè)攝像機、工廠自動化、高級汽車駕駛員輔助和監(jiān)視系統(tǒng)的嵌入式視覺;
　　(5)面向幾乎所有可以想象到的應(yīng)用的尖端連接技術(shù)。

　　萊迪思作為在低密度和超低密度FPGA市場的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，更專注于提供符合成本效益的設(shè)計解決方案。萊迪思系統(tǒng)開發(fā)部副總裁Suresh Menon很自信的表示，低成本FPGA將繼續(xù)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將通過更高的集成度和新功能帶來更多的價值。因此，這些低成本FPGA將打開新的FPGA市場和應(yīng)用，并刺激行業(yè)的發(fā)展。他還介紹FPGA正越來越多地用于以前使用ASIC和ASSP的一些新的領(lǐng)域和市場，如消費電子/移動、安防/監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)碼攝像/顯示器等。

　　在這個細分市場中，萊迪思通過各種方式幫助客戶控制開發(fā)成本，首先緊密關(guān)注客戶的需求并且開發(fā)具有競爭力的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品專為滿足客戶特定需求而設(shè)計，并幫助他們迅速將產(chǎn)品推向市場。此外，我們還通過開發(fā)基于通用構(gòu)建模塊的多功能產(chǎn)品平臺，適用于多種新產(chǎn)品的開發(fā)，從而進一步降低開發(fā)成本。

　　移動信息處理：最具活力的技術(shù)演進

　　據(jù)IDC最新預(yù)測， 2012年僅中國智能手機市場的出貨量就將接近3億臺，年增長率將達44.0%。受智能手機在未來兩年高速增長的影響，2013年中國智能終端市場的出貨量將接近3.9億臺，年增長率達33.1%。在移動信息處理終端市場，幾乎主要的半導(dǎo)體企業(yè)都參與到這場慘烈的競爭中。

　　為提供更好的用戶體驗，移動應(yīng)用處理器在控制功耗前提下性能繼續(xù)提升，多核是不可避免的趨勢。 ARM移動產(chǎn)品經(jīng)理王俊超認為，未來兩年以Cortex-A15/A7大小核產(chǎn)品滿足高端智能機高性能低功耗需求，中低端也將由Cortex-A5演進到Cortex-A7，四核及雙核Cortex-A7將滿足中低端智能機的需求，使得用戶可以獲得2011年高端手機的用戶體驗。采用多核應(yīng)用處理器能夠有效提高移動設(shè)備處理能力。為平衡高性能與低功耗，選擇合適的架構(gòu)非常重要，高端應(yīng)用處理器采用A15/A7大小核架構(gòu)能夠有效滿足高端設(shè)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A9一半。　　

                   

　　在具體應(yīng)用ARM多核理念的芯片廠商看來，核的作用是不同的，有些核強調(diào)高性能，有些核則強調(diào)低功耗。因此，不應(yīng)該單一把核的數(shù)量作為考量手機整體應(yīng)用能力的標(biāo)準(zhǔn)。Marvell移動通信事業(yè)部產(chǎn)品市場總監(jiān)吳慧雄介紹，目前的趨勢是采用大小核的架構(gòu)來構(gòu)成4核，比如采用2個高性能的核(如A15)加上兩個低功耗的核(如A5、A7)組合的方式，這樣可以根據(jù)具體應(yīng)用需求的不同，將切換到不同模式。如工作量較小的時候，可以切換到低功耗模式，如多個應(yīng)用并行訪問的時候，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(zhàn)，因此，對整個軟件生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)，所有手機軟件的開發(fā)都提出了更高要求。也就是說，如何使軟件與硬件的快速發(fā)展匹配，是一個很棘手也很重要的問題。這是整個手機軟件生態(tài)系統(tǒng)需要加強的工作，任重道遠。

　　總體概括起來，整個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(shù)字部分功能將被陸續(xù)集成到基帶處理芯片中，例如一些外設(shè)應(yīng)用技術(shù)，如WiFi、藍牙等將融合到主處理芯片中。

　　趨勢二： 整個芯片的處理能力將大幅度提升。由于信息處理量越來越高，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增強。具體表現(xiàn)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(yīng)Modem的需求更加強烈。