《電子技術(shù)應(yīng)用》
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新環(huán)境、新工藝、新挑戰(zhàn)下的FPGA發(fā)展策略

2009-04-02
作者:趙娟

?? 在全球經(jīng)濟(jì)萎縮引發(fā)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)惡化的新環(huán)境、突破更高性能采納的更低節(jié)點(diǎn)的新工藝、以及來(lái)自競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和客戶(hù)的重重新挑戰(zhàn)下,Altera的FPGA產(chǎn)品獨(dú)善其身,在2008年?duì)I收增長(zhǎng)了8%,達(dá)13.67億美金。且在今年2月份,Altera在馬來(lái)西亞檳城Bayan Lepas技術(shù)園區(qū)投資一億馬幣建成的第三座辦公大樓落成,并預(yù)計(jì)提供700名當(dāng)?shù)匮邪l(fā)工作機(jī)會(huì)。而對(duì)2009年的發(fā)展趨勢(shì),“我們預(yù)測(cè)將比去年下滑15~20%。”Altera公司總裁、CEO兼董事會(huì)主席John P. Danne表示,“不過(guò),鑒于我們的技術(shù)和業(yè)務(wù)模式,我確定我們?nèi)詫⑹怯摹!?/FONT>

40nm新工藝的代工合作與性能提升


? Altera與自己唯一的代工廠(chǎng)商TSMC在不同的工藝節(jié)點(diǎn)都有著相當(dāng)長(zhǎng)的合作歷史,2008年合作并量產(chǎn)了Altera的首批45nm產(chǎn)品?!拔覀兊暮献飨裢患夜镜膬蓚€(gè)部門(mén),每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品都完全按計(jì)劃推出。”Hata 表示,“我們向TSMC提供了很多自己的IP,并沒(méi)有使用他們太多的設(shè)計(jì)服務(wù)或IP,我們專(zhuān)注于自己設(shè)計(jì)的每一個(gè)晶體管上,在樣產(chǎn)最終產(chǎn)品之前做了大量的測(cè)試,以便提升工藝、進(jìn)行進(jìn)一步的分析并改進(jìn)可靠性。這是我們獲得上市時(shí)間、性能和可靠性的基礎(chǔ)。”


? “在45nm節(jié)點(diǎn),業(yè)界仍將采用CMOS技術(shù),我們認(rèn)為至少在未來(lái)更細(xì)的2~3個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)上采用CMOS技術(shù)都沒(méi)有太大的障礙?!盇ltera全球運(yùn)營(yíng)和工程資深副總裁William Y. Hata 表示,“但是在45nm及以下,技術(shù)臺(tái)階顯著上升,這意味著在代工和設(shè)計(jì)兩方面的玩家都會(huì)減少?!?/P>


? 在前不久Altera檳城那座耗資1億馬幣辦公大樓的落成典禮上,同步發(fā)布了兩款FPGA系列集成收發(fā)器產(chǎn)品,包括Stratix IV GT和Arria II GX FPGA產(chǎn)品,提供的收發(fā)器速率覆蓋了155 Mbps至11.3 Gbps,滿(mǎn)足了從對(duì)成本敏感的視頻攝像機(jī)到超高性能骨干系統(tǒng)等多種應(yīng)用需求。Stratix IV GT體系結(jié)構(gòu)專(zhuān)門(mén)針對(duì)40G和100G應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化,例如,通信系統(tǒng)、高端測(cè)試設(shè)備,以及軍事通信系統(tǒng)等。Arria II GX是功耗最低的3.75 Gbps收發(fā)器FPGA,對(duì)于使用PCIe和千兆以太網(wǎng)(GbE)等主流協(xié)議的應(yīng)用,其成本非常低。此外,它還支持目標(biāo)協(xié)議,例如LTE和WiMAX無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)接入設(shè)備的CPRI,固網(wǎng)基礎(chǔ)接入以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的GPON和XAUI,廣播和其它視頻處理設(shè)備的三速SDI等。


? “在40nm開(kāi)始出貨之前,我們就已經(jīng)接到了很多訂單?!盇ltera營(yíng)銷(xiāo)資深副總裁Danny Biran透露,“客戶(hù)涉及通信系統(tǒng)(包括基站、交換機(jī)等)、軍事系統(tǒng)及醫(yī)療系統(tǒng)等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,其中也包括中國(guó)的企業(yè),我們估計(jì)40nm產(chǎn)品第一季度的營(yíng)收約100萬(wàn)美元?!?/P>


?? 金融危機(jī)對(duì)全球的電子行業(yè)產(chǎn)生了沖擊,目前來(lái)看,以出口為導(dǎo)向的中國(guó)企業(yè)所受到的影響較大,而以?xún)?nèi)銷(xiāo)為主的企業(yè)受到的影響則較小?!拔覀兛春弥袊?guó)TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)所帶來(lái)的商機(jī),3G基站建設(shè)將引發(fā)大量高性能FPGA的需求?!彼a(bǔ)充道。


與EDA廠(chǎng)商:合作而非競(jìng)爭(zhēng)


?? 去年10月的一次FPGA用戶(hù)調(diào)查曾顯示,有50%的用戶(hù)表示設(shè)計(jì)工具應(yīng)該更好,用戶(hù)對(duì)于FPGA設(shè)計(jì)工具最不滿(mǎn)的是布線(xiàn)和時(shí)序預(yù)算。Altera公司的Quartus II軟件版本目前已升至9.0,這個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)環(huán)境能完成Altera CPLD、FPGA和HardCopy ASIC全系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),并支持新40nm產(chǎn)品Stratix IV GT和Arria II GX。新增功能包括:新的SSN分析器工具——提示設(shè)計(jì)人員在引腳分配期間可能出現(xiàn)的同時(shí)開(kāi)關(guān)噪聲(SSN)違規(guī),更迅速地實(shí)現(xiàn)電路板設(shè)計(jì),提高信號(hào)完整性;增強(qiáng)SOPC Builder——簡(jiǎn)化了硬件和軟件工程師之間的信息傳遞,增強(qiáng)了GUI,大型系統(tǒng)顯示更加清晰;亞穩(wěn)態(tài)分析——提供工具來(lái)自動(dòng)識(shí)別可能出現(xiàn)的亞穩(wěn)態(tài)電路問(wèn)題,自動(dòng)報(bào)告平均故障間隔時(shí)間(MTBF);增強(qiáng)引腳規(guī)劃器——提供新的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)查看功能,幫助設(shè)計(jì)人員更好地管理時(shí)鐘資源。


? “軟件的質(zhì)量決定客戶(hù)是否會(huì)繼續(xù)使用你的產(chǎn)品,能抓住工程師的還包括軟件和IP組合。我們必需確保為每一類(lèi)用戶(hù)提供合適的工具、IP和設(shè)計(jì)支持,更好地幫助他們完成自己的設(shè)計(jì)?!盌anne表示,“這也是Altera的市場(chǎng)份額能逐年上升的原因之一。”


?? 我們認(rèn)為45nm的競(jìng)爭(zhēng)很大程度上也取決于軟件。“EDA廠(chǎng)商不會(huì)針對(duì)不同F(xiàn)PGA廠(chǎng)商提供不同的服務(wù),而我們一般采用會(huì)同時(shí)進(jìn)行硬件和軟件開(kāi)發(fā),軟件通常在芯片量產(chǎn)前六個(gè)月就可以付諸使用。EDA廠(chǎng)商做不到這一點(diǎn)。”Hata表示。


? “當(dāng)然,EDA廠(chǎng)商在PLD領(lǐng)域的確扮演者非常重要的角色,不過(guò),我們不認(rèn)為EDA廠(chǎng)商是我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,所以我們不會(huì)與他們進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),而是努力與他們合作。主流EDA廠(chǎng)商如Cadence、Mentor Grapics、Synopsys和Synplicity等都已和我們有多年的合作?!盌anne表示。


新創(chuàng)公司份額之爭(zhēng)戰(zhàn)果有待觀察


? 去年夏天發(fā)生在FPGA領(lǐng)域的大事,除了40nm FPGA的誕生,還包括兩家初創(chuàng)公司的FPGA產(chǎn)品的閃現(xiàn),即:Achronix公司宣揚(yáng)的全球速度最快的SPEEDSTER SPD60,以及SiliconBlue公司聲稱(chēng)的首款專(zhuān)為電池供電手持消費(fèi)電子設(shè)備而優(yōu)化的iCE系列非易失性FPGA。這兩個(gè)系列的FPGA現(xiàn)均以量產(chǎn),SPD60系列的速度可達(dá)1.5GHz,希望在網(wǎng)絡(luò)、電信、測(cè)試與測(cè)量、加密及其它高性能應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)一席之地;而SiliconBlue則選擇進(jìn)入低端市場(chǎng),將產(chǎn)品鎖定在以電池供電便攜式應(yīng)用領(lǐng)域。


? 實(shí)事上,作為一個(gè)高成長(zhǎng)、高利潤(rùn)的市場(chǎng),PLD領(lǐng)域一直都吸引著風(fēng)投的關(guān)注?!拔覀児烙?jì)最近幾年已經(jīng)有約10億美元的資金投入FPGA或PLD新創(chuàng)公司,但其中7.5億美元都已失敗告終,成功的公司很少。在這個(gè)市場(chǎng),Altera近年來(lái)的市場(chǎng)份額一直在增加,而我們最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的略有降低,但總的說(shuō)來(lái),這個(gè)市場(chǎng)還是有我們兩家公司在把持,留給新創(chuàng)公司的空間很小。這意味著或許某天會(huì)成功,但不是現(xiàn)在。” 他指出。


? “除了軟件因素,客戶(hù)還需要廣闊的IP來(lái)幫助進(jìn)行自己的設(shè)計(jì),對(duì)于初創(chuàng)公司來(lái)說(shuō),挑戰(zhàn)不僅在于需要良好的芯片架構(gòu),而且他們需要開(kāi)發(fā)軟件工具和廣闊的IP?!盌anny補(bǔ)充道,“所以我們??吹竭@些公司有產(chǎn)品,但鮮見(jiàn)完整的方案。要做到廣泛的客戶(hù)支持,這同樣也很燒錢(qián)?!?/P>


? 在被問(wèn)及是否擔(dān)心這些新創(chuàng)公司會(huì)影響到Altera的市場(chǎng)份額時(shí),Danne說(shuō):“在這個(gè)領(lǐng)域,針對(duì)一些利基市場(chǎng)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品是可能的,但目前成功的可能性比較少。開(kāi)發(fā)芯片、IP和軟件都很費(fèi)錢(qián),新創(chuàng)公司想要成功就必須在主流市場(chǎng)獲得大量營(yíng)收?!?BR>

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