2006：PLD技术创新联动!

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weapon 发表于 2006/2/5 10:09:13 1159 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]

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　　就在短短的几年前，逾半数的半导体消费均还要归功于企业用
户，而目前，普通消费者已成为推动这一消费增长的主要推动力。从
手机到电视，从计算机到汽车，当前消费者在半导体领域的需求占主
导地位，市场竞争也比以往任何时候都更为激烈。竞争中成败与否取
决于能否推出独树一帜的产品，而价格则是最重要的决定性因素。对
系统制造商而言，这意味着必须展开激烈的市场“拼杀”，而且产品
的生命周期则短得让人头疼。还没等你顾得上计算收入了多少钱，新
的竞争对手已经从背后偷袭了，往往会推出更新、更好、更廉价的产
品。

　　市场细分向芯片设计
　　提出灵活要求

　　市场细分进一步明显，过去的大规模市场被细分为更为狭窄的市
场领域，只有提供具有各种不同特性、功能和地域特征的产品才能充
分满足客户的特定需求。例如，全年手机市场的销量达数亿部，不过
整个市场包括各种不同的空间接口，设备类型也多种多样，有的带拍
照功能，有的带MP3和PDA功能，而有的则不带，等等。那么，这对我
们有什么影响呢？
　　这些市场动态使半导体产业发生了重大变化。各种时间压力：上
市时间压力，竞争时间压力以及赢利时间压力都要求系统设计人员和
芯片厂商在业务模式中更富创造力。例如，随着工艺技术进入65纳米
阶段，代工厂应与芯片合作伙伴更密切地合作，建立起独特的协作模
式。随着研发资金日益紧张，投资回报的预期也越来越难以实现，上
述协作模式就变得至关重要。Altera与TSMC根据这种协作模式开展
了长期而成功的高效合作，目前已成为业界标准。
　　随着工艺技术的进一步微型化，芯片开发的成本不断提高，这使
得新进入市场的公司数量减少，也使传统技术优势不再。ASIC与ASSP
受到很大的压力。因此，诸如可编程逻辑器件(PLD)和结构化ASIC
等更灵活的解决方案正进入主流。可编程逻辑器件的密度和性能不断
提高，同时单位逻辑元件的价格也不断降低，每年降幅约20%。摩尔
定律对可编程逻辑在经济上和技术上都适用，数字说明了一切：2001
年至今，Altera出货的逻辑元件增长了7倍。同时，ASIC设计则从
原先的10000级降减至约1000级。

　　PLD技术革新形成联动效应

　　目前的PLD与最初的可再编程逻辑器件大不相同(EP300———
Altera于20多年前发明了该器件)。过去的PLD仅是一种原型平台，
而目前的PLD则具备多得多的功能。然而，该发明最初的基本功能和
价值主张却仍未改变，那就是帮助工程师快速向市场推出新的理念与
新的产品。多年来，可编程市场发生了怎样的变化？我们又将如何应
对这一市场动态？
　　目前的可编程市场产品种类多种多样，从适合简单粘贴逻辑型应
用的低密度、低成本CPLD直至FPGA，其中包括的逻辑元件从2000到
180000个不等，价格从不足2美元到1000美元不等。EP300发展为今
天的低密度、低成本CPLD，我们将这种可再编程器件的基本架构称为
“宏单元”。目前的最新型CPLD借鉴了FPGA架构的特性，采用4输入LUT
架构。随着设计工程师将把CPLD设计推进到一个新的高度，CPLD和FPGA
之间的界线在2006年以后还将继续模糊。在当前的FPGA领域中，已经
出现了价格不足2美元的真正低成本FPGA，能够根据需要帮助您完成
从产品到原型直至制造的全部工作。大多数平板显示器制造商正大规
模采用这些低成本FPGA。对于许多消费类电子和其他大规模生产的制
造商而言，低成本FPGA至关重要，为他们在白热化的市场竞争中赢得
优势发挥了重要作用。放眼未来，我们预计逻辑器件的出货量将进一
步增长，这主要是由数量众多的、各种应用中的低成本FPGA所带动的。
此前从未采用可编程逻辑的应用也将逐渐开始采用FPGA和CPLD。
　　高密度FPGA与ASIC的密度和性能类似，一直以来就是出色的原型
平台，今后也仍将继续如此。在信息产业泡沫期间，制造商粗枝大叶，
毫不顾及成本，大规模制造高密度FPGA，力图率先进入市场。不过情
形现在又有了新的转变：您可利用这些大型设计原型投入量产，然后
再快速无缝移植为HardCopy结构化ASIC，让您高枕无忧的同时还
会大幅节约成本。我们预计，FPGA向结构化ASIC技术的转化将成为业
界适用于大批量制造的标准原型平台。系统制造商将越来越多地用这
种方法来降低总体拥有成本，把更多的精力和工程设计资源集中在价
值更高、收益更好的项目上。
　　在开创有关进入市场和降低整体成本的新方式方面，发挥领导作
用的仍是半导体公司。一家颇具规模的ASSP公司需要进一步扩大产品
范围，并早于竞争对手向市场推出新芯片。他们是如何做到的呢？他
们并非从头开始构建全新的ASIC，而是将FPGA开发电路板提交给众多
客户，让他们指出所需的“必备”特性与功能。公司在了解到各方需
求后再设计出FPGA超集，然后再将其移植为HardCopy结构化ASIC
以实现批量生产。ASSP公司先于竞争对手向市场推出新的芯片，并以
全面的特性充分满足多家客户的需求。这即是：创新联动(创新成果
源于创新的方法。)

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