FPGA：市場應用廣 門檻需降低

　　在中興通訊深圳的研發基地，工程師們正在緊鑼密鼓地開發3G核心網絡設備。在開發過程中，無論是在基帶和中頻信號處理中，還是在基站、基站控制器及核心網設備中，工程師們都會用到一類具有可重復編程性能的半導體器件，名為FPGA(現場可編程門陣列)。“在員工應聘的時候，中興和華為的面試都要考FPGA相關知識。”中興通訊的一位工程師對《中國電子報》記者說。今天，在電子、航空航天等領域，工程師掌握FPGA器件的開發技能變得越來越重要。如果不是專業人士，可能對FPGA器件還會有些陌生，但由于FPGA具備可重復編程的特性，它的應用面之廣已經堪比CPU。接下來，如何使它“像網卡那樣易用”，將決定它能否真正像CPU那樣在業界風靡。

　　應用普及面堪比CPU

　　目前，FPGA已經被應用到各行各業。從工業控制、廣播電視、視頻監控、網絡安全到汽車電子，FPGA在國內應用之廣令我們驚訝。視頻監控是國內的一個應用熱點。賽靈思公司亞太區銷售與市場副總裁楊飛告訴《中國電子報》記者，國內早期的視頻監控產品大部分都是采用DSP(數字信號處理)，在多通道、高分辨率視頻編解碼應用中，DSP用軟件很難達到系統的要求。而FPGA用硬件加速的方法，可以實時進行多通道壓縮。北京兆維光通信技術有限公司的主打產品之一是光纖通信視頻監控產品，該公司常務副總經理倪國棟介紹說，FPGA在一定范圍內已經成為視頻監控產品的“核心控制處理器件”，特別是在H.264算法的處理上是“唯一有可能實現單芯片解決方案的平臺”。而總部位于深圳的恒揚科技則是一家專門為網絡安全廠商提供高性能網絡通信數據平臺的國內企業，該公司技術總監陳鵬對記者介紹說，FPGA已經成為網絡安全數據平臺開發的“首要選擇之一”，利用它可以設計一個“低成本、高性能、開放架構的數據平面引擎”。

　　而且，隨著新技術的推出，FPGA這一通常被認為是“非常高端”的半導體器件現在也像4位或8位單片機那樣應用到了手機和玩具中。波導的手機就利用“價格非常低廉、尺寸非常小”的FPGA器件實現了LED來電顯示這樣一個非常“炫”的功能。

　　除了系統產品的應用外，在集成電路(IC)設計這一領域，幾乎每家企業都會用到FPGA。杭州國芯是國內最大的數字電視系統級芯片設計企業之一，該公司副總經理兼首席技術官黃智杰告訴記者，FPGA是現階段系統芯片設計驗證中“不可或缺的一個重要幫手”，其在數字電視解調算法驗證過程中所起的作用“尤為突出”。

　　而在各類電子、航空航天研究所中，FPGA的應用也是無處不在。“在這些研究單位，只要是做數字電路設計的部門，都會用到FPGA。”一位FPGA分銷商很肯定地告訴記者。

　　雖然FPGA器件的知名度不如CPU或單片機，而且FPGA領域前三大供應商賽靈思、Altera或Actel也不如ASIC(專用集成電路)或ASSP(專用標準產品)領域的大廠英特爾、高通、德州儀器那樣有名，但FPGA作為核心半導體器件之一，其應用確實已無處不在。

　　可編程性是殺手锏

　　被中興通訊等企業廣泛應用的FPGA器件是上世紀80年代中期才被發明出來的，但它的影響卻絲毫不亞于歷史更為悠久的CPU或單片機的發明和使用。今年，FPGA的發明者、賽靈思公司的合作創始人RossFreeman榮登美國發明家名人堂，與電燈的發明者愛迪生、電話的發明者貝爾等人“平起平坐”，充分體現出科技界對FPGA影響力的認可。

　　目前，FPGA已經與ASIC和ASSP一起被列為三大核心芯片。它為什么會有這么大的影響力呢?這與目前的芯片設計行業發生的變化有關。