做好功耗和成本优化,中小FPGA公司在中等密度市场还有机会

2017-02-17 14:23:17 来源:EEFOCUS
分享到:
标签:

相对于通用MCU和专用SoC,FPGA除了具有灵活的可编程性这一大优势之外,还有两个绕不开的劣势,那就是贵和功耗高。因此FPGA厂商也在降功耗、减成本的道路上一直孜孜不倦,可见FPGA的强势发力应用领域基本都在工业、航天、国防这些对成本和功耗不是很敏感的高端领域。加上FPGA在软件及专利方面设有层层技术壁垒,大部分市场都被几家国际大厂商垄断,其它厂商似乎很难再插足进去。

 

然而纵观中等密度市场,客户也希望出现第三家公司提供性价比更高的产品,从而提高和大厂商的议价权。因此,如果做好功耗和成本优化,中小FPGA厂商还有望抓住客户的痛点,满足其需求,拿到更多市场份额。

 

美高安森美在FPGA行业积累30年,看到了中等密度市场的机会,最近推出了PolarFire FPGA系列,PolarFire的寓意是“高性能低功耗”。美高森美公司系统级芯片产品组副总裁兼业务部经理Bruce Weyer表示,“PolarFire FPGA不仅具备了非易失性FPGA的全部优点,还凭借10G收发器、先进I/O、安全性和DSP能力,向用户提供具有比SRAM FPGA更佳功耗和成本的解决方案,这在业界属于首次。对于通信基础设施市场中的接入部分,OEM厂商努力帮客户带来更多带宽,同时降低资本支出/运营支出,而电力和物料单(BOM)成本是达成该目标的两个关键因素,PolarFire FPGA低成本低功耗的优势对其非常有利。”

 

美高森美公司系统级芯片产品组副总裁兼业务部经理Bruce Weyer

 

多方面帮户客户实现最佳成本优化
随着工艺的不断发展,FPGA厂商更愿意采用最新的20nm、16nmFinFET工艺降低功耗,获得客户青睐,然而对于中等密度FPGA市场来说,成本是一个最大的痛点。美高森美与Cypress合作,针对PolarFireFPGA,优化了其专有的SONOS工艺。相比传统的闪存技术,SONOS让非易失性存储组件能有效降低成本,并使用更小的电荷泵,较小的电荷泵带来了更灵活的设计和更小的裸片。另外,美高森美还选择了对中等密度FPGA有着最高性价比的28nm工艺节点,进而也降低了芯片成本。

 

在密度优化方面,一般FPGA厂商通过伸缩性架构满足数百万LE密度,然后瀑布式向下裁剪出中等规模器件,这样做效率低下,价格昂贵。PolarFire FPGA采用了优化的中等密度/中带宽架构,只专注于500LE密度以下的市场应用,虽然无法做到全面覆盖,但是这种架构适合于其较小带宽处理需求,最终得到更低的功耗和TCO。

 

一般FPGA厂商只有高端产品才具有收发器、高速I/O和安全性方面的增值特性,但PolarFire FPGA 具有中等带宽应用所需的12.7G收发器性能,GPIO提供了1000BaseXGbE和SGMII能力,允许聚合多个通路的GbE,其具有高端安全功能包括DPA防范和来自AthenaCorporation的一颗高性能安全处理器。

 

功耗最低的中等密度FPGA
通过测试对比,PolarFire FPGA比同类中等密度产品功耗降低50%。这是如何做到的?Bruce Weyer解释,“主要有三点:第一,非易失性FPGA的漏电量平均比SRAMFPGA低10倍;第二,专注于针对12.7Gbps传送速率实现最优的裸片尺寸和功耗,相比竞争产品,PolarFire收发器的面积和功耗效率要高出2倍至2.5倍;第三,独有的深度睡眠模式Flash*Freeze,采用了非易失性技术,电路可以立即唤醒,对于SRAM器件初始化消耗大量电流,Flash*Freeze具有同级最佳待机功耗。”

 

“通过降低功耗,可以降低运营成本,如增加热冗余度,可以提供计算能力,适应无风扇的应用,无需或仅适用小型散热片。”Bruce Weyer补充。

 

打破软件技术壁垒
中小FPGA厂商如果想打入这个市场,软件是最大的技术壁垒,市面上能够自主设计芯片并自主开发软件的公司少之又少。美高森美针对PolarFire FPGA做了Libero SoC设计套件,向用户提供了全面并且易于学习使用和采纳的开发工具。该套件集成了行业标准工具(SynopsysSynplifyPro综合和MentorGraphicsModelSim仿真),采用了与竞争对手类似的设计流,提供了同级最佳的约束条件管理、调试能力和安全生产编程特性。这些工具为客户提供了更方便的迁移路径,带来了明显的高生产率。

 

Bruce Weyer总结,“采用PolarFire FPGA,客户不仅降低功耗和成本,而且采用中等密度的产品就可以实现市面上高端产品所具有的功能,如安全性和可靠性。”

 

与非网原创内容,不经允许,不得转载!


更多相关内容,请参照与非网美高森美专区

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

作者简介
郭云云
郭云云

与非网北京站编辑,网名:咖啡不解困。混迹在电子社区,混迹在电子产业圈,虽不如工程师懂技术但也算半个电子人,喜欢听别人讲故事,喜欢思考电子圈的是是非非,更喜欢发表自己的“正理邪说”,时刻保持对所见所得的思考。

继续阅读
紫光国芯新产品近况,第四代DRAM/FPGA都在路上

近两日股价连续大涨的紫光国芯在接受数家机构调研时表示,前三季因研发投入加大及市场竞争加剧,整体毛利率下降,导致业绩下降。目前第四季度经营好于预期,对全年业绩估计相对乐观,公司积极开拓集成电路业务市场,营业收入稳定增长。

莱迪思FPGA发展之道,低成本、低功耗“笑傲”网络边缘领域?

在2017年11月8日,莱迪思在上海举行媒体见面会,公司首席运营官Glen Hawk在会上表示:“莱迪思在云端也有很多不同的方案,云端也是对我们很重要的,可是对我们来说,我们的强项是在物联网或者是网络边缘上面的处理。莱迪思可编程产品也就是中小型、小而美的产品,在过去三十几年的发展下,现在在网络边缘上就可以充分发挥出它的性能。”

赛灵思王之寂寞:深度学习这场FPGA盛宴舍我其谁?
赛灵思王之寂寞:深度学习这场FPGA盛宴舍我其谁?

深度学习是人工智能(AI)领域的一个细分市场,其中,多台计算机通过人工神经网络进行交互。这些人工神经网络使得计算机在不需要预先编程的情况下就可以理解随机信息。赛灵思的现场可编程门阵列(FPGA)就非常适合自动驾驶汽车等深度学习应用。FPGA是一种集成电路,在生产之后进行编程。

英特尔核心业务“危机”,能靠FPGA来完成救赎?

如今,英特尔在数据中心的主导地位似乎正在摇摇欲坠,因为云计算服务器正在经历范式转换。物联网、智能家居、自动驾驶汽车等新科技的发展,会带来大量的数据,它们需要非常快速的实时计算决策能力,这对英特尔数据中心业务来说是一个坏消息。

紫光同创亮相IC China,领跑中国FPGA产业
紫光同创亮相IC China,领跑中国FPGA产业

IC China 2017于2017年10月25-27日在上海举行,紫光集团旗下展讯通信、锐迪科微电子、紫光国芯、长江存储、紫光同创等核心企业整合亮相,全面展示“紫光芯”产业链布局,涵盖移动通信、物联网、半导体器件、安全芯片、FPGA、存储、芯片制造、科技服务等业务板块的最新产品。

更多资讯
华为基于Xilinx的云服务器于2017 超算大会首秀北美市场

All Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思公司与华为技术有限公司今天在美国科罗拉多丹佛举行的2017 年超级计算大会上联合宣布,华为FPGA 加速云服务器平台首次登陆北美市场。该平台采用赛灵思高性能Virtex UltraScale+ FPGA,在当今市场独树一帜。

谁才是机器学习时代最合适的编程语言?
谁才是机器学习时代最合适的编程语言?

开发者到底应该学习哪种编程语言才能获得机器学习或数据科学这类工作呢?这是一个非常重要的问题。我们在许多论坛上都有讨论过。

莱迪思推出全新的低功耗MachXO3控制PLD器件,增强嵌入式I/O扩展和电路板级管理功能
莱迪思推出全新的低功耗MachXO3控制PLD器件,增强嵌入式I/O扩展和电路板级管理功能

莱迪思半导体公司(NASDAQ: LSCC),客制化智能互连解决方案市场的领先供应商,今日宣布广受市场欢迎的MachXO3™控制PLD系列迎来新成员,可满足通信和工业市场上不断变化的设计需求。

eFPGA和FPGA SoC对比,谁才是可编程的未来?
eFPGA和FPGA SoC对比,谁才是可编程的未来?

近年来,在终端应用转变,传统芯片面临材料和架构瓶颈等现状的影响下,市场对FPGA的关注达到了前所未有的高度。但传统单纯的FPGA似乎不能满足多样化的需求,从而延伸出eFPGA和FPGA SoC这两个方向。

让工厂更智能,Xilinx工业解决方案将集中亮相2017工博会
让工厂更智能,Xilinx工业解决方案将集中亮相2017工博会

All Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX))今天宣布参展2017年11月7日即将在上海举行的工博会“2017 IAS 工业自动化展”,围绕“赛灵思让工厂更智能”为主题现场演示八大工业解决方案。

微话题

工作 or 考研?

又到一年招聘季,考研or工作让你实现了怎样的逆袭?……
Moore8直播课堂