2013半導體不相信預言

　　FPGA：將革ASIC的命進行到底

　　在2011年底的時候，某測試領導廠商創始人談到對2012年的電子市場最大的期待時，唯一提到的產品就是集成ARM核的FPGA，這足以讓我們感受到整個產業對FPGA產品的足夠關注，在最近幾年的半導體市場中，你很難找到一個產品種類像FPGA那樣蓬勃的發展，借助自身獨特的技術優勢，對傳統ASIC發起了極大的挑戰。

　　靈活化的設計與個性化的需求，這是每個電子設計者與消費者共同的需求，在與ASIC 競爭的時候， FPGA 特有的靈活性、可升級能力所帶來的成本效益(沒有NRE或昂貴的重制費用)以及差異化的生產力和更快的產品上市時間，是最明顯的優勢。

　　2013年，FPGA無疑將繼續展現其獨特的魅力，當幾家FPGA企業紛紛計劃將FPGA+ARM的全新技術結構付諸實現之際，FPGA產業又將迎來全新的一次革命。作為緊跟制程的幾個半導體產品之一，高性能高密度的FPGA在2013年將全面向20nm工藝進軍，FPGA在工藝上的領先，帶給客戶的是突破性的領先技術，可以在五大領域帶給客戶重價值： 性能更高、功耗更低、成本更少、集成度更高，生產力大幅提升。而在低密度和低成本的FPGA市場，將更加強調針對性，靈活性與易用性，直接對ASIC形成強有力的挑戰。

　　從28nm開始，賽靈思已經從可編程邏輯公司成功轉向所有可編程(All Programmable)公司。All Programmable器件采用“全面”的可編程技術，超越了可編程硬件范疇進而包含軟件，超越數字進而包含模擬混合信號 (AMS)，超越單芯片實現了多芯片的 3D IC。20nm時代，賽靈思全球高級副總裁兼亞太區執行總裁湯立人介紹其產品組合將繼續沿著下面三大類方向繼續加強：

　　(1)All Programmable FPGA：具有傳統的可編程邏輯和可編程模擬、DSP、收發器和其他功能。
　　(2)All Programmable SoC：將完整處理器系統集成到單個FPGA架構上，硬件、軟件和I/O均可編程的器件。
　　(3)All Programmable 3D IC：利用3D堆疊硅片技術擴大集成度，克服傳統FPGA壁壘如高速收發器，內存等功能障礙。

　　20nm All Programmable 產品系列專門滿足下一代的、更加“智能”、集成度更高、亟需更高帶寬的系統而精心打造。其目標應用分別是：

　　(1)智能Nx100G - 400G有線網絡;
　　(2)智能自適應天線、認知無線電技術、基帶和回程設備的LTE高級無線基站;
　　(3)高吞吐量、低功耗的數據中心存儲、智能網絡和高度集成的低時延應用加速;
　　(4)圖像/視頻處理以及面向新一代顯示、專業攝像機、工廠自動化、高級汽車駕駛員輔助和監視系統的嵌入式視覺;
　　(5)面向幾乎所有可以想象到的應用的尖端連接技術。

　　萊迪思作為在低密度和超低密度FPGA市場的領導企業，更專注于提供符合成本效益的設計解決方案。萊迪思系統開發部副總裁Suresh Menon很自信的表示，低成本FPGA將繼續向更高的性能、更低的功耗和更小的尺寸方向發展。此外，低成本FPGA將通過更高的集成度和新功能帶來更多的價值。因此，這些低成本FPGA將打開新的FPGA市場和應用，并刺激行業的發展。他還介紹FPGA正越來越多地用于以前使用ASIC和ASSP的一些新的領域和市場，如消費電子/移動、安防/監控系統和數碼攝像/顯示器等。

　　在這個細分市場中，萊迪思通過各種方式幫助客戶控制開發成本，首先緊密關注客戶的需求并且開發具有競爭力的產品，這些產品專為滿足客戶特定需求而設計，并幫助他們迅速將產品推向市場。此外，我們還通過開發基于通用構建模塊的多功能產品平臺，適用于多種新產品的開發，從而進一步降低開發成本。

　　移動信息處理：最具活力的技術演進

　　據IDC最新預測， 2012年僅中國智能手機市場的出貨量就將接近3億臺，年增長率將達44.0%。受智能手機在未來兩年高速增長的影響，2013年中國智能終端市場的出貨量將接近3.9億臺，年增長率達33.1%。在移動信息處理終端市場，幾乎主要的半導體企業都參與到這場慘烈的競爭中。

　　為提供更好的用戶體驗，移動應用處理器在控制功耗前提下性能繼續提升，多核是不可避免的趨勢。 ARM移動產品經理王俊超認為，未來兩年以Cortex-A15/A7大小核產品滿足高端智能機高性能低功耗需求，中低端也將由Cortex-A5演進到Cortex-A7，四核及雙核Cortex-A7將滿足中低端智能機的需求，使得用戶可以獲得2011年高端手機的用戶體驗。采用多核應用處理器能夠有效提高移動設備處理能力。為平衡高性能與低功耗，選擇合適的架構非常重要，高端應用處理器采用A15/A7大小核架構能夠有效滿足高端設備高性能和低功耗的需求，中低端可采用小核如Cortex-A7低功耗處理器，達到接近Cortex-A9處理能力，功耗低于A9一半。　　

                   

　　在具體應用ARM多核理念的芯片廠商看來，核的作用是不同的，有些核強調高性能，有些核則強調低功耗。因此，不應該單一把核的數量作為考量手機整體應用能力的標準。Marvell移動通信事業部產品市場總監吳慧雄介紹，目前的趨勢是采用大小核的架構來構成4核，比如采用2個高性能的核(如A15)加上兩個低功耗的核(如A5、A7)組合的方式，這樣可以根據具體應用需求的不同，將切換到不同模式。如工作量較小的時候，可以切換到低功耗模式，如多個應用并行訪問的時候，則可切換到高性能模式。

　　吳慧雄特別指出，多核模式，對軟件的優化和運行效率提出了很大挑戰，因此，對整個軟件生態系統的開發，所有手機軟件的開發都提出了更高要求。也就是說，如何使軟件與硬件的快速發展匹配，是一個很棘手也很重要的問題。這是整個手機軟件生態系統需要加強的工作，任重道遠。

　　總體概括起來，整個手機處理平臺的趨勢是向低成本、高集成度、高處理能力的方向發展。

　　趨勢一： 芯片集成度將不斷提高。手機外圍處理芯片的一些數字部分功能將被陸續集成到基帶處理芯片中，例如一些外設應用技術，如WiFi、藍牙等將融合到主處理芯片中。

　　趨勢二： 整個芯片的處理能力將大幅度提升。由于信息處理量越來越高，因此對芯片平臺的處理能力將提出更高要求。

　　趨勢三： 對多媒體需求的處理能力將會增強。具體表現為對視音頻處理能力要求更高：對視頻編解碼，對高級音頻處理技術，如多聲道，干擾消除需求等。

　　趨勢四： 對LTE Modem的需求更加迫切。這是因為，LTE已經在世界各地廣泛部署，明年在中國也將面臨大面積的商用，因此對相應Modem的需求更加強烈。