FPGA：市場(chǎng)應(yīng)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(shè)備。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，無(wú)論是在基帶和中頻信號(hào)處理中，還是在基站、基站控制器及核心網(wǎng)設(shè)備中，工程師們都會(huì)用到一類(lèi)具有可重復(fù)編程性能的半導(dǎo)體器件，名為FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)。“在員工應(yīng)聘的時(shí)候，中興和華為的面試都要考FPGA相關(guān)知識(shí)。”中興通訊的一位工程師對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》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(duì)FPGA器件還會(huì)有些陌生，但由于FPGA具備可重復(fù)編程的特性，它的應(yīng)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(yīng)用普及面堪比CPU

　　目前，F(xiàn)PGA已經(jīng)被應(yīng)用到各行各業(yè)。從工業(yè)控制、廣播電視、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)安全到汽車(chē)電子，F(xiàn)PGA在國(guó)內(nèi)應(yīng)用之廣令我們驚訝。視頻監(jiān)控是國(guó)內(nèi)的一個(gè)應(yīng)用熱點(diǎn)。賽靈思公司亞太區(qū)銷(xiāo)售與市場(chǎng)副總裁楊飛告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者，國(guó)內(nèi)早期的視頻監(jiān)控產(chǎn)品大部分都是采用DSP(數(shù)字信號(hào)處理)，在多通道、高分辨率視頻編解碼應(yīng)用中，DSP用軟件很難達(dá)到系統(tǒng)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(jiān)控產(chǎn)品，該公司常務(wù)副總經(jīng)理倪國(guó)棟介紹說(shuō)，F(xiàn)PGA在一定范圍內(nèi)已經(jīng)成為視頻監(jiān)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(xiàn)單芯片解決方案的平臺(tái)”。而總部位于深圳的恒揚(yáng)科技則是一家專(zhuān)門(mén)為網(wǎng)絡(luò)安全廠商提供高性能網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)平臺(tái)的國(guó)內(nèi)企業(yè)，該公司技術(shù)總監(jiān)陳鵬對(duì)記者介紹說(shuō)，F(xiàn)PGA已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的“首要選擇之一”，利用它可以設(shè)計(jì)一個(gè)“低成本、高性能、開(kāi)放架構(gòu)的數(shù)據(jù)平面引擎”。

　　而且，隨著新技術(shù)的推出，F(xiàn)PGA這一通常被認(rèn)為是“非常高端”的半導(dǎo)體器件現(xiàn)在也像4位或8位單片機(jī)那樣應(yīng)用到了手機(jī)和玩具中。波導(dǎo)的手機(jī)就利用“價(jià)格非常低廉、尺寸非常小”的FPGA器件實(shí)現(xiàn)了LED來(lái)電顯示這樣一個(gè)非常“炫”的功能。

　　除了系統(tǒng)產(chǎn)品的應(yīng)用外，在集成電路(IC)設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域，幾乎每家企業(yè)都會(huì)用到FPGA。杭州國(guó)芯是國(guó)內(nèi)最大的數(shù)字電視系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)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，F(xiàn)PGA是現(xiàn)階段系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證中“不可或缺的一個(gè)重要幫手”，其在數(shù)字電視解調(diào)算法驗(yàn)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，F(xiàn)PGA的應(yīng)用也是無(wú)處不在。“在這些研究單位，只要是做數(shù)字電路設(shè)計(jì)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(jī)，而且FPGA領(lǐng)域前三大供應(yīng)商賽靈思、Altera或Actel也不如ASIC(專(zhuān)用集成電路)或ASSP(專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)領(lǐng)域的大廠英特爾、高通、德州儀器那樣有名，但FPGA作為核心半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)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(yīng)用的FPGA器件是上世紀(jì)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(jī)的發(fā)明和使用。今年，F(xiàn)PGA的發(fā)明者、賽靈思公司的合作創(chuàng)始人RossFreeman榮登美國(guó)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(xiàn)出科技界對(duì)FPGA影響力的認(rèn)可。

　　目前，F(xiàn)PGA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(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)生的變化有關(guān)。