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            FPGA或?qū)⒊蔀殡娮酉到y(tǒng)制造商救命利器

            作者: 時(shí)間:2009-07-07 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            根據(jù)賽靈思的分析,2007年可編程邏輯芯片市場(chǎng)約為36億美元,2012年將快速增長(zhǎng)到140億美元。推動(dòng)這一巨幅增長(zhǎng)的因素來(lái)自以下三個(gè)方面:智能視頻分析和監(jiān)控、更高帶寬網(wǎng)絡(luò)通信、高清視頻廣播、HDTV和互聯(lián)網(wǎng)音視頻流傳輸?shù)葦?shù)字多媒體融合市場(chǎng)的需求、的性能、成本、功耗和容量已經(jīng)接近甚至超過(guò)此前的水平、以及當(dāng)前金融和經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致的快速、量小和多變的客戶需求趨勢(shì)。

            今年二月初賽靈思(Xilinx)為慶祝其新LOGO誕生和25周年生辰而在北京舉辦的慶典活動(dòng)上,賽靈思新任CEO Moshe Gavrielov在其致賀視頻片斷中用短短的四個(gè)英文單詞“Do more with less”就非常到位地概括了當(dāng)前全球設(shè)備制造業(yè)在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)危機(jī)下的開發(fā)投入指導(dǎo)思想。他指出,由于風(fēng)險(xiǎn)管理以及適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化形勢(shì)的能力對(duì)于企業(yè)生存已變得越來(lái)越關(guān)鍵,因此對(duì)于電子系統(tǒng)生產(chǎn)商來(lái)說(shuō),硬件可編程能力已經(jīng)必不可少??删幊踢壿嬕咽谴髣?shì)所趨,而且勢(shì)不可擋。

            的確,從理論上講,可編程硬件的可配置特點(diǎn)不僅具備快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化和快速上市等傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn),而且當(dāng)生產(chǎn)批量達(dá)不到足以支持開發(fā)專用IC成本的時(shí)候還可以加快投資回報(bào)速度。賽靈思資深副總裁湯立人(Vincent)表示:“今天開發(fā)一顆所需的成本越來(lái)越龐大,如果你采用65nm工藝,那么設(shè)計(jì)成本+掩模費(fèi)+良率改善費(fèi)大約是3千4百萬(wàn)美元,如果你找不到一個(gè)3億美元規(guī)模的應(yīng)用市場(chǎng),那么你很難收回成本。而如果你想采用更先進(jìn)的32nm工藝,總開發(fā)成本將上升到6千1百萬(wàn)美元,你所需要找到的最小應(yīng)用市場(chǎng)大約為5億美元?!?/P>

            他認(rèn)為,在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和金融形勢(shì)同時(shí)惡化的情況下,最新Virtex-6和Spartan-6 技術(shù)的進(jìn)展已經(jīng)將推到了一個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)的爆炸性增長(zhǎng)點(diǎn),因?yàn)闊o(wú)論是用來(lái)完成關(guān)鍵處理功能還是直接作為系統(tǒng)核心,最新FPGA器件所提供的性能、成本、功耗和容量都已經(jīng)接近甚至超過(guò)了當(dāng)前最先進(jìn)的的水平。

            湯立人強(qiáng)調(diào)指出:“自從25年之前賽靈思發(fā)明FPGA以來(lái),今天我們終于看到,市場(chǎng)對(duì)可編程邏輯器件需求的迫切性是如此之大,以至于它已經(jīng)成為一種不可阻擋的應(yīng)用趨勢(shì)。而且無(wú)論從市場(chǎng)推動(dòng)力、創(chuàng)新資金約束還是技術(shù)創(chuàng)新的角度來(lái)看,我們都正處在這樣的一個(gè) 革 命 性轉(zhuǎn)折點(diǎn)上。”

            市場(chǎng)推動(dòng)力主要來(lái)自以下三個(gè)方面:消費(fèi)市場(chǎng)需求的迅速變化、市場(chǎng)對(duì)超高速連接的需求、以及快速變化的細(xì)分市場(chǎng)。首先,今天的市場(chǎng)已變成是一個(gè)消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng),而目前消費(fèi)者的需求變化相當(dāng)之快,如每半年甚至每3個(gè)月消費(fèi)者就希望換一部手機(jī),或換一部功能更加強(qiáng)大的MP3。其次,消費(fèi)者希望在任意時(shí)間和任意地點(diǎn)都能夠以一種非常高的速度相互連接起來(lái),無(wú)論是圖片、數(shù)據(jù)、視頻還是音頻。最后,正是因?yàn)檫@種快速變化著的消費(fèi)者需求,使得我們所處的市場(chǎng)出現(xiàn)不斷的變化,變得越來(lái)越細(xì)分和專業(yè)性,以前生產(chǎn)終端產(chǎn)品都是追求海量或大批量的生產(chǎn),但是現(xiàn)在不斷變化、不斷細(xì)分和更加專業(yè)化的市場(chǎng),不僅導(dǎo)致生產(chǎn)批量的下降,而且導(dǎo)致產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短。這也意味著無(wú)論半導(dǎo)體公司還是系統(tǒng)制造商,都必須越來(lái)越快地把他們的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。而FPGA平臺(tái)的高性能和靈活性恰好是滿足上述市場(chǎng)需求的最佳選擇。

            從創(chuàng)新資金面上來(lái)看,目前的金融和經(jīng)濟(jì)危機(jī)形勢(shì)讓所有的投資人都開始重新思考和審視投資項(xiàng)目的回報(bào)率,仔細(xì)分析自己投資的每一個(gè)美元是否能夠帶來(lái)應(yīng)有的回報(bào)。首先,美國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)正式宣布進(jìn)入衰退期,全球最大消費(fèi)市場(chǎng)需求的下降使得全球的半導(dǎo)體供應(yīng)商和系統(tǒng)制造商都必須重新論證自己的新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃、融資問(wèn)題、及其投資回報(bào)率。之所以這些投資者要對(duì)自己的投資項(xiàng)目進(jìn)行重新的思考,是因?yàn)槟壳癆SIC或ASSP產(chǎn)品的開發(fā)成本已變得相當(dāng)?shù)母?。例如,開發(fā)45nm ASSP的成本至少需要6000萬(wàn)美金,如果繼續(xù)向32nm節(jié)點(diǎn)發(fā)展,開發(fā)成本將需要1億美元。這么高的投入即便是那些第一流的大品牌半導(dǎo)體供應(yīng)商也不得不在對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行立項(xiàng)時(shí)變得非常的謹(jǐn)慎,更不用說(shuō)那些第二流的IC供應(yīng)商和初創(chuàng)公司了,因?yàn)樗麄儗⑴龅礁蟮娜谫Y難題。

            對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈后端的系統(tǒng)制造商而言,目前如此不利的經(jīng)濟(jì)態(tài)勢(shì)也為他們帶來(lái)了很多不利的影響。首先,這些系統(tǒng)廠商不得不降低自己在產(chǎn)品開發(fā)方面的成本,挖空心思用更少的錢做更多的事情,而且不能隨意對(duì)回報(bào)不大肯定的研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行投資。但與此同時(shí),他們又必須增強(qiáng)自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力,使自己的產(chǎn)品具備差異化特性。因此在目前和未來(lái)的一段特定時(shí)間內(nèi),對(duì)于那些存在一定市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力、但需求量又不是太大或很肯定的很多細(xì)分應(yīng)用市場(chǎng),ASIC或ASSP供應(yīng)商肯定不愿意再花錢投資了,而FPGA恰好可以滿足這類系統(tǒng)應(yīng)用客戶對(duì)性能、成本和靈活性的苛刻要求。這意味著傳統(tǒng)ASIC/ASSP的市場(chǎng)應(yīng)用空間將大大壓縮,而FPGA的應(yīng)用市場(chǎng)版圖則大大擴(kuò)展,這就為FPGA應(yīng)用空間的大幅增長(zhǎng)奠定了基礎(chǔ)。

            產(chǎn)品和技術(shù)復(fù)雜性不斷提高,同時(shí)開發(fā)周期卻越來(lái)越短,預(yù)算也更為緊張。因此,要做到真正的靈活應(yīng)變,開發(fā)團(tuán)隊(duì)還需要新的設(shè)計(jì)方法和工具。 賽靈思公司 Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA系列的推出為“目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)”(targeted design platforms)奠定了硬件基礎(chǔ),同時(shí)也是賽靈思公司致力于為設(shè)計(jì)小組提供強(qiáng)大開發(fā)工具和方法支持而努力的成果。新的平臺(tái)將進(jìn)一步加快可編程邏輯在一系列終端市場(chǎng)中的應(yīng)用速度,這些終端市場(chǎng)包括汽車、消費(fèi)和有線/無(wú)線通信,以及航空航天和國(guó)防領(lǐng)域。

            楊飛指出,多數(shù)系統(tǒng)制造商在產(chǎn)品開發(fā)成本、工程預(yù)算都會(huì)有一個(gè)上限,盡管應(yīng)用變得越來(lái)越復(fù)雜,但預(yù)算不會(huì)與其復(fù)雜度成正比增加,如何利用有限的資源解決日益增加的復(fù)雜性問(wèn)題將是廠商們面臨的巨大挑戰(zhàn)。另外,由于市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變,要求產(chǎn)品開發(fā)周期越來(lái)越越短,技術(shù)更新更加迅速,如果采用ASIC產(chǎn)品將無(wú)法適應(yīng)這些要求,而FPGA的靈活性則可以在此得以發(fā)揮。

            “可編程技術(shù)勢(shì)在必行。”楊飛說(shuō)道,“如果采用ASIC,研發(fā)投入周期可能要兩到三年,而FPGA有很多標(biāo)準(zhǔn)模塊可以提供給用戶。通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái),在6~12個(gè)月就可以推出新產(chǎn)品并大規(guī)模上市。尤其是在工藝不斷演進(jìn)的時(shí)候,廠商并不需要花時(shí)間了解怎樣在65nm、45nm還是40nm布局這些技術(shù)細(xì)節(jié),需要做的僅僅是創(chuàng)新,把新的IP、技術(shù)、概念實(shí)現(xiàn)。即使市場(chǎng)需求有變化,F(xiàn)PGA也可以隨時(shí)修改,迅速滿足當(dāng)前的應(yīng)用要求。這不僅對(duì)廠商來(lái)說(shuō)極具優(yōu)勢(shì),而且還有助于延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期?!蹦壳癋PGA市場(chǎng)的容量正在迅速擴(kuò)大,賽靈思希望能從目前的20億美元市場(chǎng)向100億美元領(lǐng)域擴(kuò)展。


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