FPGA：65nm器件上量低功耗市場(chǎng)興起

隨著65nm工藝的應(yīng)用以及更多低功耗技術(shù)的采用，擁有了更低的成本、更高的性能以及突破性的低耗電量，具備進(jìn)入更廣泛市場(chǎng)的條件。FPGA從業(yè)者表示，今年FPGA快速增長(zhǎng)，而預(yù)計(jì)明年仍將是一個(gè)增長(zhǎng)年。

比拼65nm器件 加快45nm研發(fā)

就像兩三年前，可編程邏輯器件領(lǐng)域的兩大廠商在90nm器件上進(jìn)行大比拼一樣，2007年，這兩家企業(yè)和又在新一代技術(shù)節(jié)點(diǎn)65nm器件上開(kāi)始了競(jìng)賽。一方面宣稱他們比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手領(lǐng)先推出了65nm器件，另一方面則在宣布推出低成本CycloneIIIВ系列65nm產(chǎn)品后表示，對(duì)手還沒(méi)有推出低成本的65nm產(chǎn)品。

的65nm器件集中在它高端的產(chǎn)品Virtex-5中。它于2006年推出首款采用65nm工藝的Virtex-5后，在2007年5月宣布，該系列的四個(gè)平臺(tái)中有三個(gè)平臺(tái)的 15款器件實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)Xilinx介紹，65nm工藝與90nm生產(chǎn)的FPGA相比，速度平均提高了30%，容量增加了65%，與此同時(shí)，動(dòng)態(tài)功耗降低了35%，靜態(tài)功耗保持相同的低水平，而使用面積減少了45%。

在65nm產(chǎn)品有高性能和低成本兩個(gè)系列的器件。2006年11月，Altera發(fā)布了高性能Stratix ВIIIFPGA系列65nm器件。與前一代Stratix ВII器件相比，新產(chǎn)品的功耗降低了50%，性能提高了25%，密度提高了一倍。在2007年3月，Altera又發(fā)售 65nm低成本FPGA——— CycloneВIII系列。CycloneIIIFPGA比前一代產(chǎn)品每邏輯單元成本降低20%，含有5K至邏輯單元(LE)，288個(gè)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)乘法器，存儲(chǔ)器達(dá)到4Mbits。它使設(shè)計(jì)人員能夠更多地在成本敏感的應(yīng)用中使用FPGA。

除此之外，在今年，45nm也提到了兩家FPGA廠商的研發(fā)及提供樣片的日程上。據(jù)Altera公司技術(shù)開(kāi)發(fā)副總裁MojyChian介紹，45nm相對(duì)于65nm的優(yōu)勢(shì)，比65nm相對(duì)于90nm的優(yōu)勢(shì)要更大，不僅密度要提高兩倍，每個(gè)晶體管成本每年要降低25%～30%，器件還具有更低的功耗和更快的速度。有如此的優(yōu)勢(shì)，兩家企業(yè)都在加緊研發(fā)。記者了解到，45nm器件最早將在2008年推出，而從以往的規(guī)律看，應(yīng)該先在高性能FPGA上實(shí)現(xiàn)。

從通用器件向平臺(tái)方案轉(zhuǎn)變

除了新工藝外，2007年FPGA業(yè)還有一個(gè)重要的變化就是，FPGA廠商從通用器件提供商向平臺(tái)化方案商轉(zhuǎn)變。Xilinx在今年4月推出了DSP平臺(tái)，11月又推出了嵌入式，并與安富利聯(lián)合提供系統(tǒng)級(jí)，拓展了高性能DSP、高性能嵌入式處理和高性能串行連接。以DSP平臺(tái)為例，Spartan-DSP系列將XsremeDSP產(chǎn)品線擴(kuò)展為針對(duì)DSP優(yōu)化的平臺(tái)。此外，Xilinx還在通信、消費(fèi)、汽車、存儲(chǔ)/服務(wù)器、工業(yè)應(yīng)用和國(guó)防行業(yè)這六大垂直行業(yè)中，致力于與生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴合作，提供系統(tǒng)。

另一家企業(yè)Actel重點(diǎn)推廣他們的一個(gè)方案——用于功率管理的PSC。該智能功率混合信號(hào)技術(shù)能構(gòu)建出針對(duì)、MicroTCA、和標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)級(jí)解決方案，有助于系統(tǒng)功率環(huán)境的管理。

低功耗FPGA嶄露頭角

今年各廠商都研發(fā)出并推廣針對(duì)便攜應(yīng)用的有突破性的新的低功耗技術(shù)產(chǎn)品。實(shí)際上，低功耗FPGA市場(chǎng)才剛剛開(kāi)始。

Altera在今年12月宣布即將推出針對(duì)便攜式應(yīng)用的零功耗產(chǎn)品MAXIIZ。該器件采用一種名為自對(duì)復(fù)位電路低電壓電源的創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)界最低的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)電流(29微安)。而Altera今年發(fā)售的StratixIIIFPGA中，采用了可編程功耗技術(shù)，降低功耗。而今年發(fā)售的CycloneIII系列，也是低功耗產(chǎn)品，在邏輯單元時(shí)，靜態(tài)功耗低于0.5W。

與此同時(shí)，Actel公司于今年推出了低功耗的IGLOOFPGA，它的靜態(tài)功耗只有5μW。

五領(lǐng)域應(yīng)用是熱點(diǎn)

對(duì)于明年的市場(chǎng)情況，幾大FPGA企業(yè)都抱有非常大的信心，他們都認(rèn)為FPGA增長(zhǎng)率應(yīng)該高于整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。

就熱點(diǎn)應(yīng)用市場(chǎng)，大家認(rèn)為有：一是消費(fèi)領(lǐng)域市場(chǎng)上，平板顯示市場(chǎng)是增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)之一，而FPGA是最新顯示器后一個(gè)關(guān)鍵的器件，為此，FPGA企業(yè)都看好這一領(lǐng)域的增長(zhǎng)。二是監(jiān)控領(lǐng)域，各國(guó)“反恐”的需求推動(dòng)了高性能監(jiān)控視頻平臺(tái)持續(xù)增長(zhǎng)。這要求DSP不僅要錄像，還要實(shí)時(shí)的分析數(shù)據(jù)，對(duì)具有高性能DSP處理能力的FPGA產(chǎn)品有較大需求。三是在汽車領(lǐng)域，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司的預(yù)測(cè)，汽車的需求在2012年將是2007年的五倍。四是便攜產(chǎn)品是FPGA的一個(gè)非常好的機(jī)遇。相比于和，FPGA允許設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)差異化產(chǎn)品、易用性，并具有快速上市的優(yōu)點(diǎn)。五是在通信市場(chǎng)，大家相信無(wú)線應(yīng)用將仍然推動(dòng)FPGA的需求。

展望2008年，FPGA將以更快速的發(fā)展速率滲透到更加廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用到現(xiàn)在已知或未知的領(lǐng)域。