FPGA将逐渐取代ASIC和ASSP

作者 Xilinx公司中国/香港区域经理 陆绍强
内容
  可编程逻辑技术目前已经能与ASIC(专用集成电路)和ASSP(专用标准产品)争夺市场,并逐渐呈现出取代ASIC和ASSP的趋势,这极大程度上是因为FPGA技术的发展。FPGA产品在逻辑密度、性能和功能上有了极大的提高,同时器件成本也大幅下降。

  另外,FPGA进步的同时,ASIC市场也发生了重大的变化。传统ASIC供应商逐渐改变过去的通用ASIC战略,转而专注于开发满足特定应用的产品。系统设计商、智力产权开发商和代工制造厂也逐渐开始关注设计者的需求。随着深亚微米ASIC掩模的成本接近50万美元,设计人员不得不重新评估定制的固定逻辑器件高昂的、不可再利用的工程成本。许多产品工程师发现,ASIC只有在产量或销售达到一定规模,才能平衡前期的投资。正是基于这样的考虑,越来越多的设计人员开始采用FPGA,使得FPGA逐渐吞噬原来由门阵列产品占据的市场。

  同时,ASSP市场的变化也为FPGA提供了新的发展机会。由于FPGA提供更合理的成本和更高的性能,因而成功地取代了分立TTL芯片的市场地位。FPGA在将存储器、PAL和UART集成进单一芯片方面也取得了相当的成功。除此之外,最近FPGA还被大量用作电路板上连接不同器件的“连接逻辑”器件。

  FPGA推动制造技术的发展

  与过去不同,FPGA供应商迅速采用目前最先进的半导体制造技术。Xilinx已经采用领先的0.15微米技术和铜金属互连工艺制造FPGA器件,进一步提高了FPGA产品的性能。事实上,FPGA已经成为OEM制造厂“制造工艺发展的驱动器”,取代了存储器在此方面的地位。制造工艺技术的快速发展使FPGA供应商提供的可编程逻辑器件PLD引脚越来越少,每引脚成本越来越低。

  采用先进工艺技术使FPGA供应商可以从每个大圆片(Wafer)上获得更多的芯片,提供更多的逻辑容量,并且芯片的性能得到极大的改善。供应商还可以提供延迟锁相环路以进行片上或片外时钟管理、提供足够的片上块状RAM并广泛支持各种单端和差分输入/输出标准。这些进步大大缩小了FPGA和ASSP间的差距。
FPGA在有线通信领域的应用

  在有线通信领域,FPGA可以适应不断变化的标准。虽然独立ASSP供应商也想推出用于高赢利的数据通信、通信和消费市场的解决方案,但他们会受到标准不断变化这一问题的干扰。例如,Internet用户对带宽的不断需求为数字用户线(DSL)技术提供了巨大的市场空间。缺少统一的标准影响了DSL业务的迅速推广。目前,至少已有7种不同的技术被不同的公司采用,所有的技术都各有短长,不过,我们无法断言哪一种技术最终能成为业界的标准。

  不断变化的标准使得ASSP供应商无法明确产品技术的未来发展方向。这使得人们不得不转向可编程ASSP方案。而且,不同标准之间的冲突可能永远也无法解决。由于开发成本高昂,ASSP厂商只能冒险选择一种标准进行开发,而不可能满足所有的标准要求。而可编程ASSP方案则不存在这一问题。

  可编程ASSP方案

  ASSP市场的竞争非常激烈,延长产品推向市场的时间就意味着失去市场机会。特别是在新兴市场,产品开发的时间越来越短,ASSP供应商要保持其产品上市时间快的优势,必须保证产品有足够的灵活性、可定制编辑能力,并缩短开发周期,这实际上也是可编程逻辑器件的特点。

  FPGA供应商现在可以解决很多ASSP设计人员无法解决的问题。通用ASSP结构很难满足每个设计人员的特定要求。因为ASSP必须通用才能保证广泛的应用。因此设计者必须配合ASSP利用可编程逻辑或ASIC为其产品增加其它增值功能,以便区分市场上的同类产品。这样会增加成本,占用更多的基板空间,同时也会降低产品性能。

  另外,设计人员有时并不需要ASSP的所有功能。虽然ASSP能基本满足设计者的要求,但设计人员很少直接采用独立的ASSP。采用FPGA这样的可编程ASSP方案,设计人员可以任意选择所要的功能组合,并通过优化使产品达到最佳的性能。采用可编程ASSP方案,设计人员还可在同一器件上集成增值功能,这样不仅增加了产品的个性,也能降低成本。■(公司特稿)

 


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电子产品世界