標準單元ASIC和FPGA的權衡及結構化ASIC
加入技術交流群
RapidChip部件反映細顆粒門陣列邏輯單元，因而支持用戶定制的金屬化層多達5層。從一般的RapidSlice到用戶專用的RapidChip的過渡涉及到門陣列分區(qū)的數(shù)量，這分區(qū)可能具有用戶設計的專有電路和獲準從LSI Logic公司的CoreWare 資源庫中獲得的芯核。這些芯核可能是“軟件”、“硬件”或“固件”知識產(chǎn)權（IP）。軟件IP具有最好的設計布局靈活性但性能最低；具有預定義的布局布線的硬件IP處于速度對適應性關系的另一端。該公司將其稱為Hard RapidReady IP ，以便與預制的擴展RapidReady芯核區(qū)別開來。固件IP是預先布局的但是沒有布線，因此是介于上面兩種IP之間的中間產(chǎn)品。LSI Logic公司聲稱存在一條能直截了當降低成本的途徑，使RapidChip轉化為可與IP兼容的標準單元ASIC。
RapidChip 程序不僅側重于實現(xiàn)方程的硅部分，而且也側重于開發(fā)工具開支，這在這個遲遲不去的高技術不景氣時代尤其是個問題。
RapidChip 資源庫將并入你已經(jīng)擁有的各種昂貴的標準單元ASIC工具套件中；其他ASIC供應商的資源庫也是以這種方式工作著。LSI Logic公司已經(jīng)與Synplicity公司和Tera Systems公司合作，共同提供RapidWorx——一種集成的全面工具，它具有物理合成、RTL規(guī)則檢查以及規(guī)劃三種功能；RapidWorx的專利許可費是每六個月20000美元。Synplicity公司是在FPGA市場上長期占有統(tǒng)治地位的設計軟件公司，非常熟悉用較低的每個設計席利潤率換取數(shù)量大得多的設計席的業(yè)務方法。至少可以說，歷來ASIC為重點的EDA供應商會發(fā)現(xiàn)這種轉換非常困難，而且Synplicity也希望這第二次在ASIC市場上的努力將比它的Synplify ASIC 產(chǎn)品更加成功。Synplicity公司還宣布了與Chip Express、Lightspeed和NEC三公司建立合作關系。
有些競爭對手發(fā)表了嘲笑結構化ASIC供應商的種種說法。例如Actel公司和QuickLogic公司指出他們的非熔斷的FPGA具有比相同粗顆粒的結構化ASIC更好的設計與生產(chǎn)靈活性，而且在密度和性能上也可與之相媲美。Actel公司銷售副總裁Barry Marsh還認為文化因素在結構化ASIC推銷過程中起了作用：亞洲的供應商有時由于“關系”因素而被迫接收他們通常不接受的小批量業(yè)務，而結構化ASIC為他們提供了一種在可能有利可圖的程度上支持這種業(yè)務的手段。
沒有結構化ASIC程序——或者至少沒有公開宣布程序——的ASIC供應商，如IBM公司和 Toshiba公司，也想當然地貶低新公司達到其崇高目標的能力。Toshiba公司認為，因為FPGA和標準單元ASIC在業(yè)界都已得到確認，它們在成本、性能、功耗、面市時間或者其它方面的差距太小，任何一家結構化ASIC供應商都不能長久生存下來。Toshiba公司報道說，最近幾年它在知識產(chǎn)權（IP）庫、驗證方法學和后端工具方面進行了大量的投資；其目標是將從市場需求到生產(chǎn)出產(chǎn)品的延續(xù)時間縮短到六個月以內(nèi)。
Toshiba公司聲稱，是布線錯誤而不是邏輯錯誤，才有必要對大多數(shù)設計進行返工，因此混合的標準單元加門陣列平臺，例如該公司提供的這種平臺，將會滿足大多數(shù)用戶的需求。Xilinx公司也對結構化ASIC廠商的前景持類似的悲觀態(tài)度；Xilinx公司認為，只有它的FPGA改用先進的光刻工藝來制造，它才會否認基于后沿擴展工藝的結構化ASIC在其他方面具有的任何優(yōu)點（圖7）。
圖7 FPGA的供應商們聲稱，他們不斷地改進光刻技術，能抵消光刻技術落后的ASIC競爭對手的成本優(yōu)勢及其它優(yōu)勢（由Xilinx公司提供）。
來自各方的響應
Xilinx公司也指出，令人可疑的是，LSI Logic 公司的RapidChip在概念上與自己的Virtex-II Pro平臺相似，包含有擴散的PowerPC芯核及其他電路，并用RapidChip的掩膜可編程分區(qū)取代了更加靈活的基于SRAM的可編程邏輯。其它包含有FPGA的混合芯片實例有：Altera 公司的Excalibur系列，Atmel公司的現(xiàn)場可編程系統(tǒng)級IC（FPSLIC）芯片，QuickLogic公司的嵌入式標準產(chǎn)品和Triscend公司的片上可配置系統(tǒng)）。IBM公司與Xilinx公司合作，使IBM公司可以充分利用其合作伙伴的FPGA技術；盡管IBM公司還沒有宣布任何確實的合作關系的成果，但業(yè)界權威人士認為該公司計劃不久將宣布其有能力在自己的標準化單元ASIC內(nèi)嵌入FPGA芯核。
Altera對ASIC的態(tài)度一直在演變，值得觀察和分析。直到幾個月前，Altera公司還像自己的主要競爭對手Xilinx公司那樣對ASIC技術進行大肆批評。然而，Altera公司最近卻推出了HardCopy FPGA轉換平臺的最新版本，目標是最新一代Stratix FPGA。成套的每年2000美元的Quartus II 第三版設計軟件現(xiàn)在支持能直接將你的設計編譯到HardCopy的引人注目的功能，因此避開了中間的Stratix步驟，事實上將Altera公司變成了結構化ASIC供應商。Altera公司銷售副總裁Tim Colleran說，公司有可能考慮每年5000件以上的HardCopy業(yè)務量，并將根據(jù)用戶和器件對這一數(shù)字進行修改。NRE費用大約為200000美元，并且同樣適用于不同的用戶、器件和批量。Altera公司能將HardCopy樣品在大約8個星期后交付給您，并在大約18個星期后將產(chǎn)品單元交付給您。直到您收到HardCopy產(chǎn)品芯片為止，您才可以使用FPGA；但要記?。涸谀承┣闆r下HardCopy器件具有的片上存儲器比對等的FPGA器件還少，而且它們重用的成本優(yōu)化封裝的選擇余地更小。
Altera公司估計，HardCopy芯片平均要比對等的FPGA芯片運行速度快50%，體積小70%，功耗低40%。Altera 公司產(chǎn)品功能的這種擴展可能反映出Altera公司新任首席執(zhí)行官John Daane的影響。他曾是LSI Logic公司的副總裁。Xilinx公司不再考慮HardCopy的重要性，推出了自己的能降低成本的工具，即EasyPath。不過，不久前，Xilinx公司擁有類似HardCopy的產(chǎn)品系列，即HardWire系列，該公司也沒有泄漏他們實驗室中正在醞釀的研究計劃。EasyPath的硅基礎同樣是您通常買的FPGA，但是Xilinx公司采用通常能夠導致更高成品率的用戶專用流程對其進行測試。修改后的流程不再測試芯片上沒有使用的潛在不工作的區(qū)域，并放寬通常非常嚴格的交流和直流規(guī)范，適合你設計的需要。
作為生產(chǎn)FPGA的新公司，Leopard Logic公司也認為ASIC加可編程邏輯混合電路是有前途的。該公司是為了向ASIC供應商和硅片代工廠及其終端客戶推廣嵌入式FPGA技術而在幾年前創(chuàng)辦的。就像Actel 公司、Adaptive Silicon公司以及其他在Leopard Logic公司之前走嵌入式FPGA 道路的公司一樣，Leopard Logic公司在廣告宣傳上幾乎沒有取得成功；該公司官員們將主要責任歸咎于規(guī)避風險的風險投資者，他們停止對知識產(chǎn)權（IP）公司投資時，就造成資金短缺。Leopard Logic公司正在重新將自己改造成為無工廠的ASIC供應商，利用自己的嵌入式FPGA技術，于2003年年底將首批產(chǎn)品投放市場。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/151250.htm
評論