強(qiáng)攻SoC FPGA版圖 Altera力守FPGA江山

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)【執(zhí)行主編/莫延芬】：SoC FPGA正日益加速入侵嵌入式系統(tǒng)市占。值此迅猛擴(kuò)張之勢(shì)，高性能計(jì)算、通信網(wǎng)絡(luò)、汽車電子、工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)與功能迅速升級(jí)，如為加強(qiáng)汽車安全性，車載通信系統(tǒng)整合視覺(jué)系統(tǒng)的整合方案將會(huì)大行其道；工業(yè)馬達(dá)亦正快速?gòu)膯屋S控制朝多軸控制演進(jìn)。微控制器（MCU）、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）等關(guān)鍵半導(dǎo)體元件已逐漸無(wú)法符合性能要求，SoC FPGA趁勢(shì)崛起。

　　Altera亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理劉斌指出，對(duì)于Altera公司2012年技術(shù)成績(jī)而言，可以總結(jié)為“成功的28nm產(chǎn)品”。成功的28nm產(chǎn)品包括了Altera全線產(chǎn)品。

　　Altera亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理劉斌指出，針對(duì)SoC FPGA，在FPGA行業(yè)，集成更多的處理器，乃至集成更多的其他功能是發(fā)展趨勢(shì)

　　考慮到2012年的技術(shù)亮點(diǎn)，相信最重要的一點(diǎn)是Altera全線28nm的FPGA產(chǎn)品組合，包括分別對(duì)應(yīng)高、中、低端的Stratix、Arria、Cyclone。如以SoC FPGA為代表的高集成、多功能整合，勢(shì)必成為未來(lái)FPGA演進(jìn)趨勢(shì)。

　　Altera公司分別對(duì)應(yīng)高、中、低端的Stratix、Arria、Cyclone，滿足28nm強(qiáng)烈的市場(chǎng)需求

　　事實(shí)上，2012年，Altera挾28nm在FPGA市場(chǎng)上左沖右突，攻城略地，在各方面都取得對(duì)未來(lái)起到重要里程碑意義的突破——2012年3月，Altera開(kāi)始交付業(yè)界第一款高性能28-nm Stratix V FPGA，率先在眾多的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，其中包括28Gb/s收發(fā)器、精度可調(diào)DSP模塊、PCIe Gen3、協(xié)議實(shí)現(xiàn)配置（CvP）等；2012年9月，Altera在業(yè)界首次開(kāi)始成品發(fā)售28-nmFPGA系列所有三種產(chǎn)品，包括Stratix V、Arria V和Cyclone V器件，進(jìn)一步加強(qiáng)在28-nm領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位；2012年11月，宣布業(yè)界首款支持FPGA的OpenCL工具——進(jìn)一步加速了FPGA在異構(gòu)系統(tǒng)中的應(yīng)用；2012年12月，首次發(fā)售28nm SoC器件，在一片器件中同時(shí)實(shí)現(xiàn)了雙核ARM Cortex-A9處理器系統(tǒng)和FPGA邏輯，彰顯在SoC FPGA架構(gòu)方面的領(lǐng)導(dǎo)地位；同期，聯(lián)合ARM開(kāi)發(fā)業(yè)界首款適合FPGA的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)工具包——Altera版ARMDS-5，實(shí)現(xiàn)了Altera SoC器件的FPGA自適應(yīng)調(diào)試功能。

　　瞄準(zhǔn)嵌入式系統(tǒng)市占 SoC FPGA趁勢(shì)崛起

　　SoC FPGA正提供著有著巨大需求的市場(chǎng)價(jià)值。業(yè)內(nèi)FPGA競(jìng)爭(zhēng)廠商Xilinx正嘗試透過(guò)更先進(jìn)制程導(dǎo)入TSV和3D IC技術(shù)，藉此大幅提升SoC FPGA的整體性能，進(jìn)一步為FPGA器件創(chuàng)造差異化的市場(chǎng)價(jià)值，趁機(jī)吞噬嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)。其新一輪“Smarter Solution”風(fēng)潮更是推波助瀾，席卷整個(gè)FPGA市場(chǎng)每個(gè)細(xì)分價(jià)值角落。面對(duì)著勢(shì)均力敵的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手咄咄逼人的攻勢(shì)，Altera有何應(yīng)對(duì)之法？

　　鑒于此，劉斌表示，針對(duì)SoC FPGA，在FPGA行業(yè)，集成更多的處理器，乃至集成更多的其他功能是發(fā)展趨勢(shì)。在該方面，Altera領(lǐng)先的地位主要是通過(guò)架構(gòu)上進(jìn)行創(chuàng)新，在架構(gòu)上提供一些更優(yōu)越的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　
　　圖表1

　　據(jù)觀察，F(xiàn)PGA雙雄均快馬加鞭導(dǎo)入臺(tái)積電20nm SoC FPGA。與此同時(shí)，借力英特爾14nm先進(jìn)工藝技術(shù)，Altera晶圓代工策略大轉(zhuǎn)彎，啟動(dòng)多代工廠策略。據(jù)分析，此舉除了將使得Altera一馬當(dāng)先成為首家采用14nm制造FPGA的廠商，還能確保及時(shí)提供符合客戶各種性能、功耗所需的產(chǎn)品。

　　劉斌強(qiáng)調(diào)，Altera還有一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，那就是收發(fā)器技術(shù)。從技術(shù)層面上，Altera提供最高的數(shù)據(jù)吞吐速率，并且擁有最低的收發(fā)器的功耗水平，并且我們也提供一些特殊的或者是更高級(jí)的信號(hào)轉(zhuǎn)型的功能。通過(guò)這些功能我們可以有效地支持客戶在一些比較復(fù)雜、比較困難的場(chǎng)景里面進(jìn)行應(yīng)用。為突破功耗與價(jià)格過(guò)高的桎梏，Altera力圖通過(guò)20nm/14nm，甚至以下的先進(jìn)制程優(yōu)化和提高整體產(chǎn)品性能。具體全球FPGA主要廠商工藝制程演進(jìn)，請(qǐng)參考圖表1。

　　據(jù)Altera公司介紹，所有收發(fā)器IP都是由其自身開(kāi)發(fā)的

　　Altera與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手每通道收發(fā)器功耗對(duì)比

　　Altera與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手收發(fā)器整體功耗對(duì)比

　　事實(shí)上，目前SoC FPGA占Altera與其他家FPGA供應(yīng)商的營(yíng)收比重尚且不高，但是，據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)3-5年內(nèi)成長(zhǎng)動(dòng)能將表現(xiàn)強(qiáng)勁，亦將成為驅(qū)動(dòng)FPGA業(yè)者營(yíng)收成長(zhǎng)的主要?jiǎng)幽堋?br />
　　文/電子發(fā)燒友網(wǎng)執(zhí)行主編 莫延芬
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