摩爾定律不僅為傳統(tǒng)的IC業(yè)提出了挑戰(zhàn)(晶體管密度和性能),更帶來NRE的挑戰(zhàn)。當(dāng)IC制造的特征尺寸不斷縮小時,ASIC/ASSP(專用集成電路/專用用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)的首次開工率在降低,取而代之的是FPGA(現(xiàn)場可編程邏輯器件)等可編程平臺的應(yīng)用。這是因為可編程平臺具有靈活性高的突出特點,適用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)向28nm的演進(jìn),使FPGA的功耗和制造成本都在大幅降低,相比之下,采用先進(jìn)制程的ASIC/ASSP的成本卻在不斷提高(圖3),因此越來越多的新設(shè)計轉(zhuǎn)向FPGA平臺。
再轉(zhuǎn)到一個話題:當(dāng)今哪類半導(dǎo)體利潤最高?通常認(rèn)為是高性能模擬器件。但這兩年的調(diào)查令人難以置信,竟然是可以大批量制造的數(shù)字器件——FPGA(如表1)。
究其原因,EDA(電子設(shè)計自動化)工具廠商Mentor Graphics公司的董事長兼CEO(首席執(zhí)行官)Walden C. Rhines分析認(rèn)為,F(xiàn)PGA廠商的差異化做得好,因此更換FPGA供應(yīng)商的難度最大!具體來看,體現(xiàn)在產(chǎn)品的差異化、基礎(chǔ)架構(gòu)和生態(tài)環(huán)境等方面。產(chǎn)品差異化方面,F(xiàn)PGA廠商有高效的架構(gòu),具有法律約束(專利組合和版權(quán)),在每個工藝節(jié)點率先產(chǎn)品上市。基礎(chǔ)架構(gòu)方面,不同供應(yīng)商提供自己特殊的IP組合,用戶會對某些設(shè)計架構(gòu)產(chǎn)生熟悉性和依賴性。生態(tài)環(huán)境方面,F(xiàn)PGA廠商都有專門的第三方IP開發(fā)者,獨立的應(yīng)用支持和培訓(xùn)教育體系。
既然FPGA有較高利潤,為何FPGA廠商的數(shù)量卻不多呢?賽靈思亞太區(qū)銷售及市場副總裁楊飛解釋為FPGA的門檻高:FPGA廠商和普通的IC廠商相比,軟件工程師的比例很大,例如賽靈思公司60%~70%的研發(fā)人員是從事軟件工作的。不僅用于支持芯片架構(gòu),還因為FPGA的應(yīng)用場景多樣復(fù)雜,專家式的服務(wù)很重要。