FPGA的挑戰(zhàn) Be differentiated, or

Be differentiated, or Die! ——要么不同，要么倒閉！

隨著工藝節(jié)點的不斷縮小，高昂的NRE費用、封裝測試費用令人望而生畏，開模費用動輒上百萬美金，而且，在系統(tǒng)設(shè)計中，工程師們還必須考慮更多的不確定因素，自然更容易產(chǎn)生更多的設(shè)計反復，導致設(shè)計周期越來越長。

此外，終端電子產(chǎn)品不斷上升的復雜性、不斷加快的上市時間、持續(xù)所進的工程預算、越來越短的產(chǎn)品生命周期、以及變化無常的市場需求——要么不同，要么倒閉！這些都使設(shè)計工程師們面臨重大挑戰(zhàn)。

“10年前，可編程邏輯只是用作膠合邏輯，但現(xiàn)在技術(shù)走向了90nm，65nm產(chǎn)品，而同時ASSP、ASIC來說，成本的不斷增加，要達到很大的量才能賺錢，這就把一部分市場讓給了FPGA，使得FPGA正在從系統(tǒng)的周邊走向系統(tǒng)的中心——這是市場發(fā)展的必然?！盭ilinx總裁兼CEO Moshe Gavrielov先生表示。Gavrielov先生是今年年初剛剛加盟Xilinx，在此之前，他曾擔任Cadence公司的執(zhí)行副總裁兼驗證部門總經(jīng)理。

FPGA最大的挑戰(zhàn)：不是成本，而是功耗

對于驅(qū)動FPGA發(fā)展的動力，Xilinx總裁兼CEO Moshe Gavrielov先生表示，傳統(tǒng)上，是由性能、成本、IP來決定的。

“尤其是對于10年前的通信行業(yè)來說，性能是FPGA的最核心的競爭力?？纯?a target="_blank">編程器件的發(fā)展史，性能、容量、速度曾是最大的競爭力，這主要是由通信行業(yè)驅(qū)動的，典型的產(chǎn)品就是Virtex?！盙avrielov先生指出。

從2000年后，Xilinx帶來了更具成本效應的解決方案，使得更多人用到了FPGA，典型的產(chǎn)品有Spartan系列。逐漸的，集成的IP也越來越豐富，Xilinx目前有著龐大的IP群，包括軟件IP、硬件IP、DSP IP等。

為了獲取更大的利潤，公司必須從技術(shù)驅(qū)動型公司向市場驅(qū)動型公司轉(zhuǎn)變，這意味著必須更好的理解客戶需求。而未來，為了更好的驅(qū)動FPGA獲得更大的市場，Gavrielov先生表示，“我們還需要在功耗、平臺以及解決方案三方面進一步加強?！彼o出下面這張表來表示驅(qū)動FPGA發(fā)展的因素。

首先就是要在低功耗方面取得進展，這是客戶和消費者共同的需求，Gavrielov先生表示，“客戶不僅要成本、而且要得到更好的運行成本，這對功耗提出了更高的要求，特別是對移動產(chǎn)品來說，功耗尤為重要。所以日后，我們不僅要在新產(chǎn)品種減小功耗，還要設(shè)法減小現(xiàn)有產(chǎn)品的功耗?！?

“此外，平臺對于越來越多的復雜應用來說也尤為重要，如果我們僅僅提供FPGA/工具/IP，那么是沒法滿足客戶的需要的，我們需要建造更開放的平臺，使得設(shè)計復用，IP互用性，以及最終獲得更短的設(shè)計周期?！盙avrielov先生表示。

除了平臺，提供解決方案也是重要的一環(huán)。這將花費一些時間，來積極主動的和一些專用領(lǐng)域的客戶緊密合作，共同開發(fā)出能滿足潛在大批量市場的解決方案來。

“平臺需要針對非常廣闊的、不同的應用領(lǐng)域，不同的客戶需求。解決方案更專注客戶對某一方面的要求?！?Gavrielov先生強調(diào)說。

目前，Xilinx有不同的系列來針對不同的高低端應用，如上圖所示。為了適應多方面應用的需求，F(xiàn)PGA也在不斷改良架構(gòu)，嵌入了處理器、乘法器、收發(fā)器等一些標準單元的硬IP Core。

由于具有高度的靈活性，相對簡單的EDA工具和設(shè)計流程，用戶可以方便將FPGA器件編程為自己所需要功能的芯片。因此，F(xiàn)PGA占據(jù)了很多ASIC的領(lǐng)域，特別是在諸如通信、儀器、工業(yè)、軍工、航天等許多具有中小批量、多品種特點的市場?！斑M一步，我們還將繼續(xù)市場推向更大批量的應用?！?Gavrielov先生手畫了一張草圖，指著最外圍的大批量應用充滿信心。

Gavrielov先生對FPGA的大批量應用充滿信心。

“基于技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)，在未來的幾年時間里，我們有很多機會把FPGA帶給更廣泛的行業(yè)和應用市場，共同為更多的客戶提供獨特的價值，實現(xiàn)賽靈思公司將可編程解決方案應用于每個電子系統(tǒng)的愿景?！彼硎?。

結(jié)構(gòu)化ASIC：這是個虧本的商業(yè)模式

在標準單元ASIC和FPGA之外，為了減少標準單元ASIC設(shè)計的高昂的前期投入，簡化設(shè)計流程，規(guī)避市場風險，結(jié)構(gòu)化ASIC應運而生。所謂結(jié)構(gòu)化ASIC，是保有數(shù)層電路需掩膜的設(shè)計，但在部分電路層改用與FPGA相同的可編程設(shè)計。這樣，不但可以降低昂貴的掩膜成本，而且縮短設(shè)計周期，進而能加速芯片上市。

結(jié)構(gòu)化ASIC的市場定位決定了其在ASIC與FPGA的夾縫中求生，現(xiàn)狀是：大多數(shù)結(jié)構(gòu)化ASIC的優(yōu)勢還沒有來得及完全發(fā)揮出來，就被新工藝淘汰出局。直到在90nm之前，大多數(shù)結(jié)構(gòu)化ASIC在商業(yè)運作上都沒有FPGA成功。幾年前，LSI也曾投資了數(shù)億美金來進行結(jié)構(gòu)化ASIC的開發(fā)，但最后，LSI還是取消了這個項目，主要原因就是其商業(yè)模式。

“這基本是一個虧本的商業(yè)模式，連LSI這樣的大公司都無法支撐對ASIC的投資。”Xilinx亞太區(qū)銷售部副總裁楊飛先生表示，“最主要的困難是投資回報率(ROI)，結(jié)構(gòu)化ASIC廠商投資了很多，但收益卻不足以職稱其繼續(xù)投資?！贝送?，年初NEC電子也退出了結(jié)構(gòu)化ASIC市場。

7500萬美元技術(shù)基金投資中國本土企業(yè)

中國目前倡導的自主創(chuàng)新為Xilinx帶來新機遇。對于新創(chuàng)公司來說，標準芯片不一定能作出自己的產(chǎn)品，也不一定能滿足自己的要求，而且定制芯片投資巨大，而FPGA卻能為新創(chuàng)公司提供一個創(chuàng)新的手段，從而借創(chuàng)新打造一片新機遇。

為了更好的打造一個在中國能更好發(fā)展的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，Xilinx意欲投資7500萬美元技術(shù)基金給中國本土的公司。

“目前這筆錢我們還沒有投出去，不過已經(jīng)有一些項目在考察中?！盭ilinx公司亞太區(qū)、大中華區(qū)市場營銷及應用工程部總監(jiān)張宇清先生表示，“我們將重點投資基于Xilinx產(chǎn)品針對特定行業(yè)或技術(shù)領(lǐng)域進行應用開發(fā)的企業(yè)，以及賽靈思生態(tài)系統(tǒng)中從事可編程邏輯器件應用技術(shù)和方案開發(fā)的公司。毫無疑問，被投資的公司一定在某方面是和Xilinx的產(chǎn)品有‘接軌’的地方?！?