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        可編程技術勢在必行 — 一觸即發

        作者: 時間:2009-02-11 來源:電子產品世界 收藏
        可編程技術勢在必行

          在2001年的經濟低迷時期,產品開發的趨勢就很普遍。如今的2008-2009年,面對經濟和商業形勢的雙重危機,這種趨勢更加變得勢不可擋。 2009年每家企業最熟悉的口頭禪就是 “少花錢多辦事”,這意味著員工數量減少、預算緊張、市場窗口縮小以及產品生命周期更短。 同時,企業首席財務官(CFO)更強調降低風險。這也意味著企業在財務上更為保守,必須更為小心地限制在新市場中的投資。 此外,要求新產品開發人員還必須要不斷增加亮點,例如新產品,即使是功能更豐富了,也必須在成本和功耗方面展示出更多優勢。 面對更強烈的產品差異化需求和更為緊張的預算,設計人員看起來真有點無所適從。

          現在,轉向可編程解決方案的時機已經成熟。 在行業的早期,可編程邏輯主要用于系統外圍,做為I/O系統或第二層控制子系統的膠合連接邏輯。 今天,已經應用于系統的核心。 當被用于中心控制或數字信號處理(DSP)任務時,所有的系統差異都可在FPGA內實現。 即使是FPGA僅僅作為標準CPU或DSP的配角時,產品設計的許多亮點可能也是通過FPGA實現的,因為FPGA能夠大幅提升性能和功能。 無論是在哪種情況下,FPGA的角色都在改變系統中IC設計的方式。

          在當前企業普遍面臨財務困難的時候,轉向FPGA在財政上的可行性更大。 現在的工程預算很難平衡傳統專用IC設計流程不斷增長的沉沒工程(NRE)成本。 FPGA提供了比任何專用IC設計方式更低的設計成本。

          事實上,當CEO Moshe Gavrielov說到“可編程技術勢在必行”(the programmable imperative)的時候,他實際的含義是指當前的形勢幾乎強制要求從傳統ASIC轉移到可編程解決方案。 對于傳統門陣列和基于單元的ASIC來說,隨著每個工藝節點的演進,其NRE成本都飛速增長。 例如,從90nm 發展到 65nm 工藝,傳統ASIC設計的前期成本大幅提高。 行業研究企業iSuppli 報告說傳統ASIC營收在整體邏輯IC營收中的比例從2000年的32%下降到了2008年的20%。 在當前的金融形勢下,甚至ASSP的開發商也面臨巨大的壓力,特別是當特定器件所針對的終端市場也形勢不妙的情況下更是如此。

          當然,傳統ASIC并不會明天就消失。 ASIC面向的是產量極高的穩定產品。 然而,單靠最終產品數量的增長,即使是批量達到數萬甚至數百萬,也無法負擔ASIC掩膜成本。從90nm到32nm,ASIC掩膜成本從約100萬美元飆升到了約1200萬美元。 對于EDA工具供應商來說,為了跟上工藝技術的發展需要投入更多研發資源,因此服務于專用架構的EDA工具價格也上升很快。 另一方面,現在的FPGA使得系統設計企業或部門能夠不必直接負擔IC開發的成本就可以充分利用先進的工藝技術所帶來的優點。

          FPGA的成本優勢并不限于原始設計。在FPGA中轉換和重新實現過時的ASSP產品,FPGA同樣顯示出其成本優勢。 將現有設計或升級后的設計轉換為FPGA,開發人員將會發現隨工藝節點的發展,產品的更新換代更容易。 采用可編程架構,通過增加新的功能能夠大幅延長最終產品的實際貨賀壽命。

          特別是在消費產品等快速變化的市場中,技術驅動以及通用接口或處理標準技術的應用非常明顯。在這些市場中采用FPGA能夠更好地體現出FPGA的另一個優勢。 盡管在某些基于陣列和單元的技術中也有可重用IP內核,但其更適用于FPGA產品,并且更容易擴展應用于不同產品線。 這樣系統設計部門一方面可以解決不斷攀升的設計復雜性難題,同時還可以為系列產品中的每種產品都提供豐富的特色。

          市場需求的快速變化也進一步突破了PFGA的實力和優勢。 當前的時代,其標志就是產品生命周期大大縮短,市場窗口更為窄小。而與傳統ASIC相比,FPGA產品需要的開發時間更短。 例如,在消費領域,平均產品壽命原來是3到5年,而現在縮短到了一年甚至更短。 甚至在通信、軍事航天等垂直市場,此前長達20年的典型產品生命周期現在也縮短到10年或更短。 易變的終端用戶興趣和需求所帶來的挑戰也使得FPGA的可重新編程能力更受設計人員青睞。FPGA的可重新編程能力意味著能夠在產品生命周期過程中對其進行修改。

          事實上,消費市場產品(如LCD顯示和機頂盒等)開發的不確定性幾乎使得FPGA成為產品中必需使用的器件。 除了焦點群體和一對一消費調查研究以外,系統生產商發現很難提前預測6個月或6年后的產品升級要求。 因此,許多生產商開發產品時都是基于通用的低成本FPGA解決方案也開發一組核心功能。 利用FPGA作為實現功能差異化(如協議支持和圖像處理)的關鍵單元,生產商現在擁有了更大的靈活性,能夠在開發過程中進行修改并隨時滿足不斷出現的新市場需求。



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