FPGA或?qū)⒊蔀殡娮酉到y(tǒng)制造商救命利器

FPGA的成本優(yōu)勢并不限于原始設(shè)計。在FPGA中轉(zhuǎn)換和重新實(shí)現(xiàn)過時的ASSP產(chǎn)品，FPGA同樣顯示出其成本優(yōu)勢。 將現(xiàn)有設(shè)計或升級后的設(shè)計轉(zhuǎn)換為FPGA，開發(fā)人員將會發(fā)現(xiàn)隨工藝節(jié)點(diǎn)的發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代更容易。 采用可編程架構(gòu)，通過增加新的功能能夠大幅延長最終產(chǎn)品的實(shí)際貨賀壽命。

特別是在消費(fèi)產(chǎn)品等快速變化的市場中，技術(shù)驅(qū)動以及通用接口或處理標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的應(yīng)用非常明顯。在這些市場中采用FPGA能夠更好地體現(xiàn)出FPGA的另一個優(yōu)勢。 盡管在某些基于陣列和單元的技術(shù)中也有可重用IP內(nèi)核，但其更適用于FPGA產(chǎn)品，并且更容易擴(kuò)展應(yīng)用于不同產(chǎn)品線。 這樣系統(tǒng)設(shè)計部門一方面可以解決不斷攀升的設(shè)計復(fù)雜性難題，同時還可以為系列產(chǎn)品中的每種產(chǎn)品都提供豐富的特色。

市場需求的快速變化也進(jìn)一步突破了PFGA的實(shí)力和優(yōu)勢。 當(dāng)前的時代，其標(biāo)志就是產(chǎn)品生命周期大大縮短，市場窗口更為窄小。而與傳統(tǒng)ASIC相比，F(xiàn)PGA產(chǎn)品需要的開發(fā)時間更短。 例如，在消費(fèi)領(lǐng)域，平均產(chǎn)品壽命原來是3到5年，而現(xiàn)在縮短到了一年甚至更短。 甚至在通信、軍事航天等垂直市場，此前長達(dá)20年的典型產(chǎn)品生命周期現(xiàn)在也縮短到10年或更短。 易變的終端用戶興趣和需求所帶來的挑戰(zhàn)也使得FPGA的可重新編程能力更受設(shè)計人員青睞。FPGA的可重新編程能力意味著能夠在產(chǎn)品生命周期過程中對其進(jìn)行修改。

事實(shí)上，消費(fèi)市場產(chǎn)品（如LCD顯示和機(jī)頂盒等）開發(fā)的不確定性幾乎使得FPGA成為產(chǎn)品中必需使用的器件。 除了焦點(diǎn) 群 體 和一對一消費(fèi)調(diào)查研究以外，系統(tǒng)生產(chǎn)商發(fā)現(xiàn)很難提前預(yù)測6個月或6年后的產(chǎn)品升級要求。 因此，許多生產(chǎn)商開發(fā)產(chǎn)品時都是基于通用的低成本FPGA解決方案也開發(fā)一組核心功能。 利用FPGA作為實(shí)現(xiàn)功能差異化（如協(xié)議支持和圖像處理）的關(guān)鍵單元，生產(chǎn)商現(xiàn)在擁有了更大的靈活性，能夠在開發(fā)過程中進(jìn)行修改并隨時滿足不斷出現(xiàn)的新市場需求。

賽靈思勢在必行

通過新推出的Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA系列，賽靈思公司幫助設(shè)計人員解決產(chǎn)品差異化勢在必行的要求，幫助他們在降低企業(yè)風(fēng)險的同時， 更高效地工作。 新推出的這些產(chǎn)品充分發(fā)揮了先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的性能和成本優(yōu)點(diǎn)，可幫助系統(tǒng)設(shè)計人員滿足全球市場對更高帶寬和更高性能永無止境的追求。

賽靈思發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)PGA擴(kuò)展進(jìn)入新的垂直市場的關(guān)鍵是有適用的目標(biāo)設(shè)計平臺（targeted design platforms）。 這些平臺并不僅僅是硬件開發(fā)套件，而是包括了由賽靈思公司及其第三方合作伙伴網(wǎng)絡(luò)所開發(fā)的第三方IP內(nèi)核，以及軟件套件。因此能夠大大方便開發(fā)過程。 賽靈思FPGA 是目標(biāo)設(shè)計平臺的核心。其中新推出的Virtex-6 和 Spartan-6器件容量比前一代產(chǎn)品翻了一翻，系統(tǒng)成本可降低多達(dá)50%，功耗則可降低多達(dá)65%。 然而，只有將硬件和軟件及IP完美地結(jié)合起來，設(shè)計人員才能夠在垂直市場上充分體現(xiàn)基于FPGA的系統(tǒng)開發(fā)所能夠提供的全面價值，同時才能夠集中精力開發(fā)從終端用戶角度來看真正能夠體現(xiàn)產(chǎn)品差異的功能。

因此，如果希望在采用FPGA架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時一次取得成功，目標(biāo)設(shè)計平臺就變得至關(guān)重要。 新的目標(biāo)設(shè)計平臺開發(fā)環(huán)境包括： 1）基本平臺，包括FPGA器件、基本開發(fā)板和經(jīng)過認(rèn)證的設(shè)計環(huán)境；2）面向領(lǐng)域優(yōu)化的平臺，增加了專門用于嵌入式處理、DSP或邏輯/連接功能的軟件和子卡；以及3）市場專用平臺，包括針對汽車、視頻和通信等專門領(lǐng)域的接口、IP內(nèi)核和軟件。

設(shè)計環(huán)境本身的改進(jìn)以及“可插接IP”（“socketable IP”）策略的實(shí)施使得這些平臺能夠保證在實(shí)際設(shè)計應(yīng)用中順利實(shí)現(xiàn)從設(shè)計概念到片上系統(tǒng)（SoC）實(shí)現(xiàn)之間的整個流程。 目標(biāo)設(shè)計平臺以及Virtex-6 和 Spartan-6系列FPGA在架構(gòu)方面的改進(jìn)還進(jìn)一步支持了以處理器為中心（processor-centric）的架構(gòu)，在FPGA中以SoC方式實(shí)現(xiàn)處理器功能。

賽靈思堅信SoC是未來硬件實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的器件集成、更高的速度、更小的封裝和測試成本以及更高的系統(tǒng)可靠性。 相應(yīng)地，這也會導(dǎo)致最終產(chǎn)品總體成本更低。 在單個器件中集成處理器和外圍邏輯還進(jìn)一步簡化了板級布局，并減少了高速信號板上走線的數(shù)量。 采用以處理器為中心的SoC進(jìn)行設(shè)計可提高總體設(shè)計的速度，同時更為靈活的子系統(tǒng)可方便設(shè)計修改和升級。

在FPGA供應(yīng)商中，賽靈思占有主導(dǎo)性的市場份額，其較高的客戶滿意度也保證了其市場主導(dǎo)地位不會被蠶蝕。 在前面引述的Piper Jaffray/EE Times研究中，賽靈思幾乎在每個類別中用戶滿意度都處于領(lǐng)先地位，通常比最近的競爭廠商高20%甚至更多。 在調(diào)查中，設(shè)計人員認(rèn)為“可靠性”是選擇FPGA時的最重要因素，其次依次是上市時間、供應(yīng)商支持，EDA工具質(zhì)量、設(shè)計失敗和驗(yàn)證失敗的（低）風(fēng)險等。 調(diào)查結(jié)果顯示賽靈思公司在所有這些指標(biāo)方面都是最高的。

在密度和性能競賽中，賽靈思的技術(shù)發(fā)展路線保證新一代FPGA將基于40nm工藝，能夠?yàn)樵O(shè)計人員提供工藝尺寸更小的產(chǎn)品和更豐富的功能IP內(nèi)核。 但這僅僅是整個故事的一半。 賽靈思堅信未來10年FPGA將是服務(wù)于半定制（semi-custom）應(yīng)用的最佳可編程平臺。 FPGA的角色是可編程技術(shù)勢在必行的核心，而賽靈思Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA更是為電子系統(tǒng)生產(chǎn)商提供所需要的平臺和設(shè)計方法的核心。這些產(chǎn)品和設(shè)計平臺將可幫助電子系統(tǒng)生產(chǎn)商在更具挑戰(zhàn)性的商業(yè)和技術(shù)環(huán)境中保持競爭優(yōu)勢。