低功耗FPGA——納米時代著力點

　　說到FPGA，人們自然會把Altera與Xilinx放在一起進行比較，其實這兩家FPGA領先者也在有意識互為“攀比”參照對象。Altera全球CEO、總裁兼董事會主席John Daane在Altera上海Office遷址典禮上，也沒忘記介紹公司產品開發戰略和采用65nm工藝的新一代FPGA“Stratix III”的概要。從整個介紹基調來看，明顯針對著Xilinx先前發布的65nm FPGA“Virtex-5”。其中，John Daane特別強調了Altera正在推進的“低功耗特性”。

　　以Cyclone、Stratix、HardCopy三大產品系列滿足FPGA市場不同用戶的需求。在每一代PLD技術中開發新方法來管理功耗一直是Altera研發的重點，特別是在90nm節點，由于漏電問題，降低功耗的方式有所變化。與130nm相比，90nm FPGA密度翻倍，邏輯門氧化層變得更薄，Altera在這一節點FPGA上進行了大量的創新，提供開發工具幫助用戶克服功耗問題。John Daane認為，在65nm節點功耗問題要比90nm更關鍵，Altera發現了新的體系結構，能夠從根本上降低功耗，同時保持了新節點的密度和性能優勢。

　　相較于ASIC，FPGA在性能、密度方面的弱點已基本解決，因此功耗問題成為芯片供應商面臨的最大挑戰。Altera對此的反應是在FPGA業界引入Cyclone FPGA系列，針對低成本進行優化，使大批量應用能夠充分利用可編程邏輯的優勢，獲得良好的發展。Altera一直在關注電子行業對低成本可編程邏輯的需求，可編程邏輯器件能夠替代靈活性受限的ASSP和開發成本較高的ASIC，Altera認為這一趨勢將持續發展，因此加快了引入下一代Cyclone系列的步伐。

　　日前Altera在其低成本Cyclone II FPGA系列中引入了新成員EP2C15A。這一新的Altera器件提供240kB嵌入式RAM和14448個邏輯單元，與以前的型號相比，具有更高的存儲器邏輯比。Cyclone FPGA采用了90nm和130nm工藝技術，從根本上針對低成本進行設計。Altera稱，其Cyclone II FPGA系列靜態功耗只有12mW。

　　據悉，早在2003年4月Altera就生產出了Stratix III首枚測試芯片，而近日試制的第8代測試芯片將用于最后的驗證工作，計劃2007年投入量產。同130nm和90nm節點一樣，在65nm 節點上Altera也不是率先技術發布者，但John Daane表示，Altera要成為第一家量產65nm FPGA的廠商。John Daane說，“Altera的宗旨是可靠，不僅是質量可靠，而且是供貨可靠?！?

　　Altera稱，Stratix III的最大特點就是低耗電特性。Altera給出的數據是，在工作頻率相同的條件下，與90nm的Stratix II相比，耗電量可減小50%。另外，如果工作頻率低30%的話，可減少耗電70%，即便將工作頻率提高20%，耗電也可減小30%。

　　為降低耗電，Altera除在內部核心電源電壓控制和工藝的優化技術外，還在內部的每個邏輯塊實現了對耗電/性能進行切換的功能。即關鍵路徑上的邏輯塊采用高性能，其它邏輯塊采用低耗電，而空閑部分則切斷電源。同時，公司自己開發出實現低耗電的EDA工具“PowerPlay”，可執行低耗電方面的設定和解析。

　　Altera是結構化ASIC市場的領先者，目前占有超過50%的份額，盡管LSI Logic今年已宣布停止對其Rapidchip結構化ASIC技術研發，甚至還有業者認為Altera的HardCopy并不是嚴格意義上的FPGA，但這似乎并未影響Altera對其HardCopy技術發展前景的信心。John Daane表示，“同時擁有FPGA和結構化ASIC產品，這就使我們的客戶可以采用Altera的FPGA產品進行原型設計和驗證，然后采用我們獨有的無需重新設計的HardCopy進行生產，這是任何FPGA或者ASIC供應商都不具有的優勢?！?

　　而在中國，HardCopy的優勢會更加明顯，因為中國用戶以前并沒有做過太多的幾百萬門以上的ASIC，而是更多的采用套片進行設計，因此他們可以更容易采用HardCopy實現FPGA設計。 

　　在中國培養電子電路開發與設計人才，是Altera目前拓展中國市場采取的重要手段。6月13日，Altera與北京工業大學共建的EDA/SOPC聯合實驗室掛牌，這是Altera與中國大學合作的第18家聯合實驗室。僅在2006年，Altera就先后與西安電子科技大學、武漢工程大學以及武漢科技大學成立了聯合實驗室，而Altera與復旦大學合建的HardCopy實驗室也將在近日啟用。據了解，Altera為了實施其中國的大學計劃、論文競賽、聯合實驗室等已投入了900萬美元。此次Altera為EDA/SOPC實驗室和培訓中心提供了價值超過70萬美元的硬件開發系統和配套軟件，其中包括200套最新的Quartus II和Nios II軟件，20多種IP核，以及一些Altera專門為教學所需而設計的開發板等。

　　對于中國市場，Altera早已視為必爭之地。據悉，Altera上海代表處已升級為公司全球技術支持中心之一。通過這樣的一些長期戰略，該公司表示將進一步加快在中國的業務發展。