FPGA邁向通用平臺之路？
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FPGA擁有靈活的可編程特性和強大的并行處理能力，但是相應地，體積龐大價格昂貴也是其軟肋。不過現在我們再仔細看看Xilinx、Altera等FPGA廠商的產品線以及他們的客戶列表，我們不難發現，FPGA已經由原來的電信等領域開始逐漸向HDTV、消費電子（高端）、醫療電子……更廣泛的領域滲透了。這是不是說哪里都可以找到FPGA的蹤影了？在記者與這些FPGA廠商接觸當中，他們的人肯定了記者的這種感覺。FPGA今后的發展方向即是向著無處不在的目標進行的。
FPGA會成為通用型器件嗎？
FPGA的任務只是打造標準化的平臺
自1990年以來，FPGA的邏輯容量已經增長了近200倍，同時功耗和成本分別降低了50和500倍。另外，除了集成更多的可編程邏輯單元之外，FPGA更是集成了越來越多的硬核IP，包括高速以太網模塊、串行收發器、DSP、嵌入式處理器……FPGA正在朝著SoC的方向發展。有趣的是，傳統DSP和MCU亦是朝著這個方向在邁進，三者終于開始接壤。筆者這么說并不是說三種產品今后將是你死我活的競爭態勢，從某種意義上來講三者應該是相互配合甚至融合，而他們的最終發展趨勢則就是SoC。
這種片上高度集成只是一個前兆，也可以說為了發展SoC而作的技術積累。Xilinx公司全球副總裁兼首席技術官IvoBolsens表示，“利用系統級封裝技術（SiP）實現‘虛擬SoC’將是未來一種革命性的發展趨勢。”所謂虛擬SoC即是指，在同一個封裝上面集成傳感器、處理器、存儲器、通用I/O、高壓I/O等器件，以替代帶有固化IP的大芯片。不同于單一芯片架構，該架構是采用多個裸片，每種器件都可以使用最適合自己的工藝，以降低成本、功耗和體積。而FPGA平臺則可能就會成為一個標準的、虛擬的SoC平臺來應用。
也許有一天，FPGA會變得像PCB一樣，工程師可以自由地進行布線并實現一個嵌入式系統開發，而過去所常用的單片機以及標準的數字邏輯單元則可以用IP來替代。“FPGA正在進入一個應用更加廣泛的時期，特別是消費電子領域。對于Xilinx來講，主要的挑戰來自于各式各樣的FPGA創新應用實在太多了，很多客戶提出的創意甚至連我們自己都未曾想到。因此，我們所要做的事情就是構建一個強大的生態系統和一個功能強大且易于使用的平臺。”IvoBolsens如此表示
基于FPGA的嵌入式系統EDA平臺
如果真如上文所說的，FPGA終有一天發展成像PCB一樣了，那么沒有相應的EDA工具，我們很難想象這樣的嵌入式系統如何來實現。在與FPGA廠商的多次接觸當中，他們無不強調一點，那就是FPGA廠商對于開發工具的投入往往是巨大的。比如Xilinx在這方面的投入已經累計高達20億美金。而FPGA要想發展為一個通用型平臺的話，豐富的工具支持將是必不可少的必要條件之一。
●Xilinx推出業界應用最廣泛設計套件ISE9.1i：
新版本專門為滿足業界當前面臨的主要設計挑戰而優化，這些挑戰包括時序收斂、設計人員生產力和設計功耗。除了運行速度提高2.5倍以外，ISE9.1i還新采用了SmartCompile技術，因而可在確保設計中未變更部分實施結果的同時，將硬件實現的速度再提高多達6倍。同時，ISE9.1i還優化了其最新65nmVirtex-5平臺獨特的ExpressFabric技術，可提供比競爭對手的解決方案平均高出30%的性能指標。對于功耗敏感的應用，ISE9.1i還可將動態功耗平均降低10%。
●Altera發布QuartusII軟件7.2，延續效能優勢：
對于FPGA、CPLD以及結構化ASIC設計，QuartusII7.2是性能和效能首屈一指的設計軟件。隨著7.2版的進展，與高端65nm競爭FPGA相比，QuartusII軟件和StratixIIIFPGA現在具有兩個速率等級優勢，而且編譯時間快3倍。此外，7.2版還首次實現了FPGA供應商對64位WindowsVista的支持。在7.2版，QuartusII仍舊是由FPGA供應商提供的、惟一支持多處理器(例如，Intel的Core2Duo和AMD的Athlon64×2)的軟件，充分利用了當今的雙核和多核計算機。
●Actel發布LiberoIDEv8.1版本，助力便攜式設計：
為了擴展其業界領先的專門針對芯片級和系統級節省功率的解決方案，Actel公司宣布推出全新版本Libero集成設計環境(IDE)，具備嶄新的重要功能包括功率驅動布局，使設計人員得以進一步優化設計，并可減少典型設計的動態功耗達30%。通過在Libero的SmartPower工具中內置先進的功耗分析功能，這個強化的分析環境將可首次讓用戶在設計的所有功能模式下深入了解其功率應用。此外，便攜產品設計人員更可透過其創新的電池壽命評估功能，以其FPGA設計的功耗曲線為基礎，精確計算出電池壽命—這是首次在現場可編門陣列(FPGA)設計工具中實現的功能。
●Altium：
耗資上億美元花了3年時間收購Tasking，并于2004年開發推出Nexar2004的EDA平臺。該平臺包含多種設計導入方式，集成了VHDL仿真和合成，包含了各種處理器內核的大型免使用費IP庫，集成了嵌入式軟件設計工具。該軟件的推出對IC設計普遍化有著特別的意義。它提供了軟硬件協同設計的EDA平臺，集設計，驗證，測試綜合于一體，支持雙屏CRT，是基于PCBFPGASoC的EDA工作站，為嵌入式系統多CPU核設計提供了實現手段，消除了PCB設計中信號完整性、EMC、來自不同廠商的SMD器件的封裝、測試、訂貨、缺貨等困擾，提升了效率，此外，它基于FPGA實現用戶可重構的SoC(上市速度快，生命周期長)。
目前嵌入式系統開發當中，軟件開發速度尚跟不上硬件，而硬件電路設計跟不上半導體工藝發展速度。因此才有通過提供優質FPGA把更多的應用設計空間和系統開發留給其他嵌入式系統設計者的可能，而要完成這個設計，基于FPGA的嵌入式系統EDA平臺的建設就變得必不可少了，可以預見我們將進入一個嵌入式系統軟核設計時代。
結語
得益于半導體技術的高速發展，FPGA正努力遵循著摩爾定律穩步地壯大著自己的實力。FPGA的從業者在這個發展當中看到了更多意想不到的創意和可能，于是他們一方面在不斷地提高性能和降低成本與體積，一方面也在探索著其他領域或者方向的發展可能。也許有一天，誰家的技術更先進之爭已無意義，而更多比較的是哪家廠商更好地與其他廠商合作，市場需要雙贏甚至多贏的。而FPGA要成為一個平臺，前面要走的路似乎還太長太曲折，不過我們有理由相信，也許在不久的將來，我們可以在大部分的電子設備當中發現FPGA的蹤影。
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