FPGA一直走在半導(dǎo)體工藝領(lǐng)先的前列,當前集成度大幅提升,DSP、收發(fā)器等功能模塊更上臺階,通過集成ARM核來拓展嵌入式市場,加速取代ASIC/ASSP;但是成本、功耗、器件利用率等仍是FPGA發(fā)展的強勁阻力。
雖然FPGA行業(yè)的參與者屈指可數(shù),競爭卻尤為精彩。作為行業(yè)領(lǐng)先者的Xilinx和Altera之間的較量從未停歇,近來這種斗爭大有從之前的劍拔弩張轉(zhuǎn)變?yōu)橐约扔袃?yōu)勢為基礎(chǔ),固守疆域,進而轉(zhuǎn)化為更大的研發(fā)能量的趨勢;Lattice和Microsemi也針對中低密度市場展開博弈;后起之秀Achronix定位高端通信市場,積極搶攻FPGA市占。我們除了關(guān)心誰更勝一籌以外,更關(guān)注整體的競爭氛圍如何帶動大市場的進步,從而為工程師帶來更完善的FPGA產(chǎn)品。
兩強相爭,賽靈思與Altera的雙強拉鋸戰(zhàn)
作為可編程邏輯器件領(lǐng)域的兩大霸主,賽靈思與Altera實力旗鼓相當,競爭愈演愈烈。在這場拉鋸戰(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爭發(fā)展,才帶動了整個行業(yè)的前進。
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間優(yōu)勢, SoC增強型工具套件更是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20nm器件同時也是PLD行業(yè)的第一個20nm的All Programmable器件, 最新行業(yè)首個ASIC級可編程構(gòu)架UltraScale,采用了一種更智能的布線方式,器件利用率可達到90%,且不降低性能或增加系統(tǒng)時延。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現(xiàn)微縮先前節(jié)點的制程工藝,可在更低的功耗水平上顯著提供更高性能。此外Altera Stratix 10 系列還擁有增強的高性能構(gòu)架,可提供相當于目前28nm高端系列2倍的性能優(yōu)勢,可根據(jù)客戶需求降低性能,并實現(xiàn)高達70%的功耗節(jié)約。
工具軟件對于充分發(fā)揮FPGA的功能、幫助設(shè)計人員迅速實現(xiàn)設(shè)計、評估和生產(chǎn)具有重要作用,因此也成為雙強的必爭地,并在原有軟件基礎(chǔ)上不斷推陳出新,力求最大競爭力。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、增量編譯和以團隊為基礎(chǔ)的設(shè)計。這些特性與軟件的先進綜合引擎相結(jié)合,幫助設(shè)計團隊共同有效和快速地完成他們的設(shè)計。賽靈思的Vivado設(shè)計套件不僅可支持大型設(shè)計的開發(fā), 同時還能把生產(chǎn)力提升4倍,以便將此類大型設(shè)計迅速投產(chǎn)。Vivado平臺提供的眾多強大支持包括支持系統(tǒng)級的抽象、基于模型的編程、基于行為的編程以及IP提取和復(fù)用,通過增加自動化抽象所有硬件,這是為完全可編程器件提供的一種完全可編程的抽象。
爭搶中低市場,Lattice與Microsemi各出奇招
在高端FPGA市場打的熱火朝天之際,定位中低密度市場的Lattice和Microsemi也沒有閑著。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展開博弈。
在工藝制程競賽中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來競爭的廠商不同,Lattice則是則服務(wù)于移動設(shè)備類消費電子產(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,功耗是其主要關(guān)注的一個方面,除了提供工具讓設(shè)計人員能夠準確地預(yù)測和測量我們器件的功耗,我們也正在開發(fā)先進的工具,大幅降低和控制功耗。最近推出的iCEstick評估套件幫助迅速評估和開發(fā)基于Lattice iCE40 mobileFPGA系列的移動解決方案。
Microsemi的重點是成本優(yōu)化市場,推出的SmartFusion2系列架構(gòu)基于非易失性、即時上電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)化的同時部署先進的工藝技術(shù),Microsemi已經(jīng)與英特爾簽署了一項提供基于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市場中實現(xiàn)最高集成度。
劍指高端市場,后起之秀Achronix攻勢凌厲
在FPGA領(lǐng)域,Achronix算是新一代,要在市場上獲得勝出機會關(guān)鍵在于找到自己“最適合做什么”?;谶@一思想,Achronix把目標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系列號稱功耗是競爭對手同類器件的一半,主要針對通信、測試和高性能計算等應(yīng)用。
而在高端FPGA市場比拼的不只是產(chǎn)品性價比,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候Altera也參與進來,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。





