以競(jìng)爭(zhēng)謀發(fā)展——FPGA廠商的圈地賽

FPGA一直走在半導(dǎo)體工藝領(lǐng)先的前列，當(dāng)前集成度大幅提升，DSP、收發(fā)器等功能模塊更上臺(tái)階，通過(guò)集成ARM核來(lái)拓展嵌入式市場(chǎng)，加速取代ASIC/ASSP;但是成本、功耗、器件利用率等仍是FPGA發(fā)展的強(qiáng)勁阻力。

雖然FPGA行業(yè)的參與者屈指可數(shù)，競(jìng)爭(zhēng)卻尤為精彩。作為行業(yè)領(lǐng)先者的Xilinx和Altera之間的較量從未停歇，近來(lái)這種斗爭(zhēng)大有從之前的劍拔弩張轉(zhuǎn)變?yōu)橐约扔袃?yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)，固守疆域，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為更大的研發(fā)能量的趨勢(shì);Lattice和Microsemi也針對(duì)中低密度市場(chǎng)展開博弈;后起之秀Achronix定位高端通信市場(chǎng)，積極搶攻FPGA市占。我們除了關(guān)心誰(shuí)更勝一籌以外，更關(guān)注整體的競(jìng)爭(zhēng)氛圍如何帶動(dòng)大市場(chǎng)的進(jìn)步，從而為工程師帶來(lái)更完善的FPGA產(chǎn)品。

兩強(qiáng)相爭(zhēng)，賽靈思與Altera的雙強(qiáng)拉鋸戰(zhàn)

作為可編程邏輯器件領(lǐng)域的兩大霸主，賽靈思與Altera實(shí)力旗鼓相當(dāng)，競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。在這場(chǎng)拉鋸戰(zhàn)中我們看到的不是你死我活局面，而是一種你追我趕的勁頭，正是由于這種良性的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展，才帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的前進(jìn)。

在工藝制程提升與構(gòu)架創(chuàng)新方面雙方不斷突破，各有千秋。賽靈思在3D IC， SoC 均保持領(lǐng)先一年到一年半的時(shí)間優(yōu)勢(shì)， SoC增強(qiáng)型工具套件更是FPGA架構(gòu)的突破。今年7月賽靈思宣布投片半導(dǎo)體界首個(gè)20nm器件同時(shí)也是PLD行業(yè)的第一個(gè)20nm的All Programmable器件， 最新行業(yè)首個(gè)ASIC級(jí)可編程構(gòu)架UltraScale，采用了一種更智能的布線方式，器件利用率可達(dá)到90%，且不降低性能或增加系統(tǒng)時(shí)延。并與TSMC合作為業(yè)界打造具備最快上市、最高性能優(yōu)勢(shì)的16nm FinFET FPGA產(chǎn)品。Altera將在下一代高端旗艦系列中采用的英特爾14nm FinFET工藝，這也是目前唯一可實(shí)現(xiàn)微縮先前節(jié)點(diǎn)的制程工藝，可在更低的功耗水平上顯著提供更高性能。此外Altera Stratix 10 系列還擁有增強(qiáng)的高性能構(gòu)架，可提供相當(dāng)于目前28nm高端系列2倍的性能優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)客戶需求降低性能，并實(shí)現(xiàn)高達(dá)70%的功耗節(jié)約。

工具軟件對(duì)于充分發(fā)揮FPGA的功能、幫助設(shè)計(jì)人員迅速實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、評(píng)估和生產(chǎn)具有重要作用，因此也成為雙強(qiáng)的必爭(zhēng)地，并在原有軟件基礎(chǔ)上不斷推陳出新，力求最大競(jìng)爭(zhēng)力。Altera的Quartus II軟件可提供業(yè)內(nèi)最高的編譯次數(shù)，可使客戶更快地設(shè)計(jì)他們的FPGA和收斂。并為Quartus II構(gòu)建的一些以生產(chǎn)率為中心的特性包括快速重新編譯、增量編譯和以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。這些特性與軟件的先進(jìn)綜合引擎相結(jié)合，幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共同有效和快速地完成他們的設(shè)計(jì)。賽靈思的Vivado設(shè)計(jì)套件不僅可支持大型設(shè)計(jì)的開發(fā)， 同時(shí)還能把生產(chǎn)力提升4倍，以便將此類大型設(shè)計(jì)迅速投產(chǎn)。Vivado平臺(tái)提供的眾多強(qiáng)大支持包括支持系統(tǒng)級(jí)的抽象、基于模型的編程、基于行為的編程以及IP提取和復(fù)用，通過(guò)增加自動(dòng)化抽象所有硬件，這是為完全可編程器件提供的一種完全可編程的抽象。

爭(zhēng)搶中低市場(chǎng)，Lattice與Microsemi各出奇招

在高端FPGA市場(chǎng)打的熱火朝天之際，定位中低密度市場(chǎng)的Lattice和Microsemi也沒(méi)有閑著。前不久雙方分別都和富昌電子簽訂了分銷協(xié)議，欲在中低端安防市場(chǎng)展開博弈。

在工藝制程競(jìng)賽中Lattice顯得格外“淡定”，目前仍然主要提供130nm、90nm、65nm、和40nm工藝技術(shù)的器件。與依靠最高性能、最大的FPGA來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的廠商不同，Lattice則是則服務(wù)于移動(dòng)設(shè)備類消費(fèi)電子產(chǎn)品等需要非常低成本和功耗的應(yīng)用領(lǐng)域，這類客戶不是太關(guān)心是使用的哪一代的制程工藝。Lattice所有的開發(fā)套件都是專門設(shè)計(jì)，功耗是其主要關(guān)注的一個(gè)方面，除了提供工具讓設(shè)計(jì)人員能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和測(cè)量我們器件的功耗，我們也正在開發(fā)先進(jìn)的工具，大幅降低和控制功耗。最近推出的iCEstick評(píng)估套件幫助迅速評(píng)估和開發(fā)基于Lattice iCE40 mobileFPGA系列的移動(dòng)解決方案。

Microsemi的重點(diǎn)是成本優(yōu)化市場(chǎng)，推出的SmartFusion2系列架構(gòu)基于非易失性、即時(shí)上電Flash技術(shù)，可以在系統(tǒng)管理應(yīng)用中省去伴隨FPGA的CPLD。在專注成本優(yōu)化的同時(shí)部署先進(jìn)的工藝技術(shù)，Microsemi已經(jīng)與英特爾簽署了一項(xiàng)提供基于ASIC解決方案的協(xié)議，使用英特爾的22nm 3D Tri-Gate晶體管技術(shù)，使Microsemi成為同時(shí)可以提供較低端成本優(yōu)化可編程邏輯，又具備高端AISC能力的半導(dǎo)體供應(yīng)商。力求在成本優(yōu)化的FPGA市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)最高集成度。

劍指高端市場(chǎng)，后起之秀Achronix攻勢(shì)凌厲

在FPGA領(lǐng)域，Achronix算是新一代，要在市場(chǎng)上獲得勝出機(jī)會(huì)關(guān)鍵在于找到自己“最適合做什么”?；谶@一思想，Achronix把目標(biāo)放在更高性能需求的FPGA領(lǐng)域，力求差異化發(fā)展。

采用英特爾22納米3D Tri-Gate晶體管技術(shù)， Achronix Speedster22i系列號(hào)稱功耗是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手同類器件的一半，主要針對(duì)通信、測(cè)試和高性能計(jì)算等應(yīng)用。

而在高端FPGA市場(chǎng)比拼的不只是產(chǎn)品性價(jià)比，還取決于系統(tǒng)工程能力如開發(fā)工具、軟件支持、IP、硬件配套等。再加上與英特爾合作剛有眉目的時(shí)候Altera也參與進(jìn)來(lái)，一定程度上削弱了Achronix的殺手锏力量，因此日后發(fā)展如何還有待檢驗(yàn)。