FPGA：高性能低成本双管齐下拓展应用
高性能FPGA将成系统核心芯片
两大巨头对65纳米FPGA的“热衷”无疑是看好市场对高性能FPGA的需求。Altera公司产品和企业市场副总裁Danny Biran说：“随着系统复杂度提升与上市时间加快，高性能FPGA的发展趋势是将成为系统核心芯片，系统厂商对FPGA的要求也越来越严格，体现在功耗、性能、易用性和成本等四大方面。”他举例道，在基站体系中，诸如基带处理、控制逻辑等均可以应用FPGA，其应用比从前扩大了两至三倍。
他指出，对于65纳米FPGA来说，业界最关心的就是功耗问题，随着FPGA日益成为系统核心芯片，其功耗问题尤为重要。
Danny Biran表示，进入65纳米制程，功耗设计挑战在于：一是漏电严重，导致静态功耗提高；二是系统需求性能提高，芯片处理数据量加大，因而功耗相应提高。Altera通过四种途径，即芯片工艺优化、可编程功耗技术、可选内核电压和Quartus II 6.1软件PowerPlay优化，可大大降低功耗，同时达到高性能要求。可编程功耗技术针对设计中需要的地方提高性能，而把其他地方的功耗降到最低。可编程功耗技术支持每一个可编程逻辑阵列模块(LAB)、DSP模块和存储器模块在高速或者低功耗模式下独立工作，从而实现了高性能和低功耗的最优化。可选内核电压使设计人员可根据最大性能需求选择1.1V设计，或者根据低功耗要求选择0.9V设计。Altera开发的Quartus II 6.1软件的PowerPlay功能可对设计自动进行分析，确定哪些模块位于关键通路上，并把这些模块设置为高速模式，所有其他逻辑自动进入低功耗模式。
因而在性能提升方面，Stratix III比前一代器件快25%，密度是前一代FPGA的两倍，功耗降低了50%，支持40多个I/O接口标准，具有业界一流的性能、灵活性和信号完整性。
Xilinx(赛灵思)的65纳米Virtex-5系列基于领先的ExpressFabric新技术、成熟的ASMBL架构以及低功耗三栅极氧化层技术，与前一代90纳米FPGA相比，Virtex-5 LXT平台的整体性能平均提高30%，容量提高65%，动态功耗降低35%。
低成本FPGA拓宽市场
赛灵思近日推出为需要大量I/O门、低功耗和防克隆安全功能的应用推出成本优化的FPGA Spartan—3A，进一步向大规模应用市场渗透。
除在传统的应用领域通信和网络、存储和服务器、工业及其他全力推进外，近两年兴起的消费和汽车电子市场成为FPGA新的用武之地。
这些应用的第一大挑战是系统成本，并且一些应用对逻辑需求高，而对I/O数量需求量少，另一些应用对I/O数量需求多，对逻辑需求少，赛灵思可根据这些需求来减少I/O和门，从而降低系统成本。Spartan产品线有三类产品Spartan—3A、Spartan—3和Spartan—3E，3E是逻辑优化平台，3A是I/O优化平台，3平台则针对最高密度和引脚数的应用，从而为客户提供了丰富的解决方案，更加贴切地满足客户的需求。
除成本之外，其他挑战还在于变化多端的需求(如不同的接口标准)、功耗、设计裕量和防克隆安全需求。赛灵思公司通用产品部营销与应用高级总监Christophe Chene介绍，3A平台的优势在于具有广泛的多达26种的I/O标准支持，灵活的电源管理模式可进一步降低功耗，器件DNA安全功能能够防克隆。
三类产品以“定制化”贴合细分市场需求，Spartan产品线获得了“满堂彩”。自Spartan产品线启动以来，已经出货了2亿个器件，销售收入达18亿美元，占90纳米制程产品市场的70%。Spartan产品线已经占到赛灵思公司总收入的26%，低成本FPGA风头正劲。
Christophe Chene最后还指出，除了I/O数量外，未来有越来越多的新应用比较强调嵌入式控制能力，我们会考虑在将来FPGA产品当中体现更多优化嵌入式处理能力。
未来我们将会看到越来越差异化的革新FPGA，在特定应用领域崭露头角。
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