FPGA設(shè)計因需而變 向新融合時代進發(fā) - 全文

　　半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)進入了新的發(fā)展時期。目前，28nm芯片容量足以滿足整個系統(tǒng)需求，節(jié)省了功率組件和存儲器。如果說哪一類產(chǎn)品的成長率超過半導(dǎo)體行業(yè)平均增長率，那FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)算是其中翹楚。無止境的帶寬需求、無處不在的互聯(lián)計算、不斷拓寬的市場、勢在必行的可編程技術(shù)都使得高度靈活的FPGA大放光彩。

　　一、FPGA設(shè)計因需而變

　　芯片設(shè)計取決于應(yīng)用

　　在新的制程中，F(xiàn)PGA通常是最先被采用、驗證和優(yōu)化該工藝的器件之一。但是，對新技術(shù)節(jié)點的需求已經(jīng)超出了電路設(shè)計能力，在芯片級甚至是系統(tǒng)級影響設(shè)計選擇，例如要考慮高速串行接口。Altera現(xiàn)在通過工藝、器件和電路創(chuàng)新，發(fā)售了Stratix V FPGA，它具有可高度靈活配置的28 Gbps收發(fā)器。但是，在當今以系統(tǒng)為導(dǎo)向的環(huán)境下，只有業(yè)界最快的集成收發(fā)器還遠遠不夠。串行鏈路需要速度足夠快的控制器才能夠跟上收發(fā)器。控制器需要速度很快的片內(nèi)總線、容量足夠大速度足夠快的緩沖來支持它們。所有這些模塊必須滿足能耗要求，具體取決于系統(tǒng)應(yīng)用以及使用模式。

　　相應(yīng)的，Altera收發(fā)器技術(shù)必須提供多種選擇。一些是在電路級——設(shè)計了不同版本的收發(fā)器工作在不同速率上，提供不同等級的能耗。從定制28nm系列中選擇芯片，系統(tǒng)設(shè)計團隊在收發(fā)器速率和能耗上滿足了自己的系統(tǒng)要求，其它決定是在模塊級。PCI Express Gen3或者DDR3等對性能要求很高、對功耗要求很嚴的控制器是在可編程單元中實現(xiàn)，還是在固定硬件中實現(xiàn)?這類模塊應(yīng)該連接至可編程架構(gòu)，還是硬線連接的系統(tǒng)總線，或是都需要連接?答案取決于具體應(yīng)用。

　　而高速串行鏈路并不是唯一的實例。當今很多系統(tǒng)設(shè)計，包括FPGA以及一個甚至多個32位嵌入式處理器，規(guī)劃人員應(yīng)該購買CPU作為專用標準產(chǎn)品IC或者高級控制器，還是在FPGA中實現(xiàn)CPU?如果是后者，那么他們應(yīng)該使用可編程架構(gòu)中的軟內(nèi)核，還是應(yīng)該選擇Altera SoC FPGA等支持硬核ARM處理器的FPGA?規(guī)劃人員應(yīng)該怎樣劃分設(shè)計才能實現(xiàn)帶寬最大的數(shù)據(jù)流，例如，在高速緩存、DRAM控制器以及加速器之間，而不用跨過芯片邊界?這些答案還是取決于具體應(yīng)用。不論對于FPGA供應(yīng)商有多么方便，都沒有適用于所有用戶的一個統(tǒng)一解決方案。

　　為能夠滿足不同應(yīng)用的需求，F(xiàn)PGA系列必須提供收發(fā)器設(shè)計選擇，實現(xiàn)接口控制器，內(nèi)部存儲器模塊容量、速度和功耗，內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)CPU以及很多其它因素。

　　承擔大部分系統(tǒng)設(shè)計職責

　　而大部分系統(tǒng)設(shè)計無法承受ASIC的成本，一個芯片設(shè)計仍然需要服務(wù)于很多用戶。解決這一難題的唯一方法是Altera深入了解用戶的系統(tǒng)設(shè)計，找到最能滿足應(yīng)用需求以及市場規(guī)模的共性領(lǐng)域。這是一個細致而又需要大量知識的過程，使我們能夠進一步貼近用戶的設(shè)計團隊。

　　多年來我們與Altera關(guān)鍵用戶密切合作，具有很深的專業(yè)應(yīng)用知識并且非常熟悉FPGA的設(shè)計團隊。而今天在我們與用戶之間打開了另一空間：專用解決方案領(lǐng)域。2012年，很多非常具有競爭力的系統(tǒng)設(shè)計團隊將會高度專業(yè)化。他們在建立產(chǎn)品競爭優(yōu)勢上非常專業(yè)，但是依靠硅片供應(yīng)商來提供他們使用的系統(tǒng)平臺。這類設(shè)計團隊還需要全套的專用知識產(chǎn)權(quán)(IP)內(nèi)核以及自動IP裝配工具，例如Altera的Qsys等?；蛘?，他們還需要完整的參考設(shè)計。隨著設(shè)計團隊的日益專業(yè)化，他們的硅片合作伙伴將承擔大部分系統(tǒng)設(shè)計職責。這些就是Altera在2012年的變革所在。

　　我們繼續(xù)在28nm以及后續(xù)節(jié)點與代工線伙伴合作，不斷在工藝、器件和電路上實現(xiàn)創(chuàng)新，保持我們在硅片和電路上的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。同時，我們與用戶密切合作，確保交付非常符合他們的功耗、性能和成本特殊需求的產(chǎn)品。我們繼續(xù)深入理解各種專業(yè)應(yīng)用，從而能夠交付有助于用戶加速其設(shè)計規(guī)劃實施的IP和參考設(shè)計。

　　二、FPGA兼顧靈活性和高功效

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　　Altera資深副總裁首席技術(shù)官Misha Burich

　　未來十年，F(xiàn)PGA架構(gòu)的演進將會繼續(xù)，可以利用這種兼顧的架構(gòu)不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域。

　　如果在FPGA中集成了處理器，會同時兼具硬件與軟件的靈活性。同時，如果我們把ASIC和ASSP的一些特性加入FPGA，又可為這個系統(tǒng)帶來更高的功效和更低的成本，這是硅片融合的一個趨勢。

　　FPGA廠商有天然優(yōu)勢

　　作為FPGA的供應(yīng)廠商，我們有天然的優(yōu)勢，因為我們了解FPGA的架構(gòu)，并且有生態(tài)系統(tǒng)。我們可以引用外面的處理器或者是一些硬核的IP來融合系統(tǒng)架構(gòu)。有些芯片廠商如果沒有FPGA的積累，盡管可以去做一些硅片融合，但他們只能做到處理器加上一些硬核的IP，靈活性就沒有像傳統(tǒng)的FPGA廠商這么好。

　　未來十年，F(xiàn)PGA架構(gòu)的演進將會繼續(xù)。在FPGA中我們會有硬核的處理器和大容量的邏輯單元，可以利用這種兼顧的架構(gòu)不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域，覆蓋高性能計算、高性能存儲、汽車馬達控制等。

　　需要支撐技術(shù)積累

　　在迎接硅片融合的時代，如果只是做芯片的話是遠遠不夠的。芯片上需要支撐的技術(shù)，我們Altera在這方面也有一些積累，比如說集成處理器等方面。其實在過去的幾年中，我們已經(jīng)有很多的處理器供客戶選擇，包括我們自己開發(fā)的Nios 2的軟核處理器，它是一個RSIC架構(gòu)的處理器，是利用FPGA的架構(gòu)來實現(xiàn)處理器功能的軟核。

　　根據(jù)我們的調(diào)查，有1/3的客戶會用到一個或多個NIOS軟核處理器，因此在硬核的處理器選擇上，我們也同樣會有ARM硬核處理器集成在FPGA之中，提供給客戶選擇。

　　在其他處理器方面，我們有MIPS 32這樣的軟核處理器提供給客戶，還有跟飛思卡爾合作的ColdFire軟核處理器、與ARM合作的Cortex軟核處理器。同時，我們也和英特爾合作，因為有些客戶希望為Atom增加靈活性，所以英特爾將我們的FPGA與Atom做到了一個封裝下，成為單芯片方案。

　　此外，在ASIC方面，我們有HardCopy的技術(shù)，不光是整個芯片可以做成HardCopy，我們還能把FPGA的一部分做HardCopy，這樣就可為客戶提供嵌入式ASIC方案。在ASSP方面，我們也會提供解決方案，同時會有一些IP。舉個例子，我們在2010年收購了一個叫Avalon的公司，這個公司在OTN光通信領(lǐng)域有很多光通信IP的積累。通過收購類似Avalon的公司，Altera能夠為OTN的客戶提供一些解決方案。

　　在DSP方面，Altera也一直在投入。包括浮點運算的DSP架構(gòu)，因為在有些應(yīng)用中需要有浮點運算的DSP來提供很大的動態(tài)范圍。在可變精度DSP方面，我們在新一代產(chǎn)品上也會有可變精度的DSP模塊給客戶。

　　混合系統(tǒng)開發(fā)需對應(yīng)解決方案

　　在復(fù)雜的系統(tǒng)中，包括有FPGA、處理器、DSP等不同的模塊，如何對它們編程需要多方考慮，包括綜合、仿真時序分析、系統(tǒng)互聯(lián)、基于C語言的編輯工具、DSP編程以及嵌入式軟件工具OS支持等。

　　現(xiàn)在Altera有50%的開發(fā)人員在做軟件工程支持，另外50%做芯片本身。針對以上提到的混合系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，我們有分別的解決方案：在綜合、方針及時序分析方面，我們有傳統(tǒng)的QuartusII;在片上互聯(lián)方面，我們有Qsys工具;在基于C語言的編程工具方面，OpenCL可以做一個并行編程的編譯器;在DSP編程方面，我們跟The MathWorks合作，可以通過SoPC Builder下的DSP Builder服務(wù)客戶;在嵌入式軟件工具及OS支持方面，由于我們有最強大的處理器組合，因此可以通過他們的第三方開發(fā)工具，獲得對FPGA的開發(fā)支持。

　　三、FPGA設(shè)計融入哲學(xué)思想

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　　北京周立功公司FPGA工程師 郭立龍

　　融合為電子技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用帶來了更適合的方式，而FPGA與生俱來的屬性更使得這些方式呈現(xiàn)出多樣性。

　　FPGA器件擴展ASSP功能

　　當不同電壓的器件在一塊PCB上集合時，面臨兼容各種電平標準的問題，有了FPGA，情況大為改觀。

　　在電子產(chǎn)品設(shè)計中，曾使用FPGA器件彌補ASSP器件功能上的不足。通用的MCU器件也許在智能家居主控單元中或者電表集抄器上無法提供足夠的UART外設(shè)端口，F(xiàn)PGA的邏輯單元以及雙口RAM資源的運用,能夠以最少的硬件電路消耗完成多路UART接口的擴展，而且是輕松實現(xiàn)，因為各個FPGA廠家提供了經(jīng)過充分驗證的IP核。

　　同時，我們曾經(jīng)也使用FPGA器件來增強或擴展ASSP器件已具備的功能。當不同電壓標準的器件在一塊PCB上集合時，設(shè)計者面臨兼容各種電平標準的問題，或許MCU僅能夠提供1.8V LVTTL，但有了FPGA的引入，情況將大為改觀。FPGA的多電平標準Bank I/O能夠完成1.8V LVTTL到3.3V LVCMOS、2.5V LVTTL等電平的完美橋接并不降低速度。

　　另外，我們還一直看重FPGA器件的高速的并行執(zhí)行能力。數(shù)字0與1的翻轉(zhuǎn)時間在FPGA器件中能夠輕易小于零點幾納秒，這賦予了它無與倫比的集成電路速度。我們在大型的通信設(shè)備中能夠看到他的性能，一些高速端口在處理數(shù)十條信道中的復(fù)雜的通信協(xié)議編碼與解碼，同時另一些I/O在并行處理多達10路的高速ADC送來的數(shù)據(jù)。

　　扮演控制核心角色

　　足夠大的可編程邏輯門陣列將可以實現(xiàn)任何數(shù)字電路。內(nèi)嵌式MCU與FPGA的融合是正在上演的重頭戲。

　　后來，SoC的概念被提出，F(xiàn)PGA器件開始以控制核心的角色登臺。如果所有的數(shù)字電路都是邏輯開關(guān)，那么足夠大的可編程邏輯門陣列將可以實現(xiàn)任何數(shù)字電路。無疑，內(nèi)嵌式MCU與FPGA的融合是正在上演的重頭戲。

　　Altera半導(dǎo)體推出的NiosII軟核處理器是標志性的SoC。NiosII處理器在FPGA邏輯中完整的運行軟件編譯代碼并且不輸性能，最重要的是能夠與FPGA Fabric無縫連接，融合為一體。Altera半導(dǎo)體提供通過驗證的一系列IP Core能夠使得設(shè)計者輕易完成自定義的SoC系統(tǒng)搭建。我們看到大學(xué)中的愛好者在廠家的技術(shù)資料參考下能夠順利完成基于DDS技術(shù)的任意波形發(fā)生器設(shè)計，并帶有LCD顯示屏和觸摸屏的人機交互GUI菜單，然后通過文件系統(tǒng)的支持將波形數(shù)據(jù)存入SD卡。

　　Microsemi公司的FPGA產(chǎn)品，早期在ProASIC3系列器件中實現(xiàn)嵌入ARM公司授權(quán)的標準MP7以及Cortex-M1內(nèi)核，方式與Altera半導(dǎo)體的NiosII類似，但是這類方式有同一個短板——需要在FPGA器件外面增加額外的MCU所需內(nèi)存器件，這使設(shè)計者又想起了傳統(tǒng)的單板機式系統(tǒng)思路。不過很快，Microsemi半導(dǎo)體Fusion(融合)器件系列的誕生第一次使SoC的概念變得清晰。Fusion系列器件內(nèi)嵌了多達512KB的用戶可用FlashMemory，設(shè)計者可以在需要嵌入Cortex-M1或者8051S處理器內(nèi)核的時候，將程序運行的C Code存儲在器件內(nèi)部的FlashMemory中，當然也可以用來存儲字庫、數(shù)組等用戶數(shù)據(jù)。Fusion的另一個創(chuàng)新在于將多達30個通道并包含比較器等調(diào)理電路的ADC集成于單芯片內(nèi)，實現(xiàn)模擬電路與數(shù)字電路的融合……現(xiàn)在，我們以上曾經(jīng)做過的FPGA設(shè)計一定程度上可以統(tǒng)一到Fusion器件的單芯片SoC平臺了。

　　利用Fusion的FPGA+Analog+“MCU”架構(gòu)，我們曾成功協(xié)助設(shè)計者定制其專屬的多核SoC系統(tǒng)。該產(chǎn)品的PCB面積有限，而傳統(tǒng)的行業(yè)方案或許需要2-3顆MCU來并行處理才能夠得以完成?；谠O(shè)計者已有的軟件算法，我們推薦一顆Fusion器件并順利協(xié)助設(shè)計者嵌入2顆MCU軟核完成設(shè)計，他同時將原來的PCB縮減50%。而實現(xiàn)的這些功能包括數(shù)據(jù)的多通道配置、數(shù)據(jù)格式的算法、系統(tǒng)的多路模擬量監(jiān)控(ADC模擬模塊)、GPRS的遠程通信協(xié)議和加密算法。在以后的相當長的一段時間里，公司多次對設(shè)計者推薦這一項真正單芯片的軟核SoC解決方案并不斷獲得認可，“融合”這個詞的意義初顯。

　　內(nèi)嵌硬核處理器拉開序幕

　　硬核將晶圓面積變得更小而性能更高，也省去設(shè)計者調(diào)用軟核處理器之外全總線掛接的調(diào)試步驟。

　　有了軟核對于SoC技術(shù)的拓荒，半導(dǎo)體廠家開始考慮比較軟核的邏輯單元門數(shù)與硬核的晶圓面積之間的平衡，于是，由FPGA半導(dǎo)體廠家主導(dǎo)的內(nèi)嵌硬核處理器拉開序幕。Xilinx半導(dǎo)體與PowerPC的結(jié)合、Altera半導(dǎo)體與Cortex-A的結(jié)合、Microsemi半導(dǎo)體SmartFusion器件內(nèi)部帶有Cortex-M3硬核和通用外設(shè)部件……硬核利用半導(dǎo)體工藝的優(yōu)勢將晶圓面積變得更小而性能更高，同時也省去了設(shè)計者調(diào)用軟核處理器之外全總線掛接的調(diào)試步驟，減少設(shè)計者自設(shè)計軟核系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。

　　通過長時間與Microsemi半導(dǎo)體的接觸，發(fā)現(xiàn)設(shè)計者對SmartFusion系列器件在原有Fusion的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成真正的硬件FPGA+Analog+MCU的結(jié)構(gòu)有著更加快速的認可，并在設(shè)計推廣中收獲一些代表性的方案應(yīng)用。在工業(yè)場合，SmartFusion器件采用的已被廣泛應(yīng)用的Cortex-M3標準ARM內(nèi)核，使得設(shè)計者很容易將原來的同樣內(nèi)核MCU的設(shè)計無縫移植過來，同時，官方及周立功公司等提供完善的技術(shù)支持，設(shè)計者可以在SmartFusion器件的硬核和以太網(wǎng)MAC中運行實時操作系統(tǒng)支持TCP/IP協(xié)議，而官方也提供了廣泛應(yīng)用與工業(yè)的實時以太網(wǎng)IP解決方案。這樣，設(shè)計者將多路ADC采集的模擬量數(shù)據(jù)整合上傳，同時Cortex-M3接收主機端的控制指令通過AHB內(nèi)部總線驅(qū)動FPGA邏輯部分的多路SVPWM實施MOSFET橋電路的精確控制。這樣的應(yīng)用在電機控制及高壓變頻器中是比較普遍的，而讓人高興的是，SmartFusion器件可以通過啟動IAP方式使用內(nèi)核來更新FPGA邏輯的程序，使器件遠程更新變?yōu)楝F(xiàn)實，也提供了在這類較為危險的場合下為保障調(diào)試人員安全的一種解決方案。

　　前不久，幫助一位FPGA設(shè)計者分析幾段HDL的設(shè)計，其中不同的編碼方式使得同樣功能的兩個模塊在時序上的布局布線竟產(chǎn)生了截然不同的差異，輸出難以解釋的混亂數(shù)據(jù)，期間百思不得其解?！盎蛟S他們(模塊)想要平等的待遇”——僅僅打趣的一句話而已，沒想到在更改為同樣的編碼位后問題得以解決!再次感慨現(xiàn)在的設(shè)計也需要融合哲學(xué)的思想!從電阻電容到集成電路，從開關(guān)管到可編程邏輯陣列，從8086的CPU雛形到盛行于世的ARM與SoC……當電火花遭遇半導(dǎo)體，人類的智慧使得它變得有序和富有靈魂!原來這是一場融合的大革命，持續(xù)百年并且仍在延續(xù)。

　　四、FPGA：融合邁入新階段

　　向新融合時代進發(fā)

　　雖然FPGA現(xiàn)在只有幾個資深玩家，但仍然可用“異彩紛呈”描述它的創(chuàng)新軌跡，而融合則是其“精髓”。一方面，它的融合不只是“跨界”，通過集成ARM處理器等進入嵌入式市場。正如維特根斯坦所言，各種哲學(xué)流派存在家族相似性，F(xiàn)PGA的融合也相似。如賽靈思(Xilinx)的Zynq-7000系列、Altera的28nm Cyclone V和Arria V產(chǎn)品、Microsemi半導(dǎo)體公司的SmartFusion器件等。Altera資深副總裁、首席技術(shù)官Misha Burich表示，未來10年是FPGA融合的時代，在FPGA中會集成硬核處理器、大容量邏輯單元、精度可調(diào)DSP等，利用這種兼顧的架構(gòu)可不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域，覆蓋高性能計算、高性能存儲、汽車馬達控制等。

　　另一方面，F(xiàn)PGA廠商突破摩爾定律的3D異構(gòu)IC，將不同工藝的模擬和數(shù)字IC實現(xiàn)單芯片集成，為FPGA開辟了更廣闊的未來。京微雅格(北京)科技有限公司市場總監(jiān)竇祥峰就提到，F(xiàn)PGA未來融合的方向和創(chuàng)新點應(yīng)該是在封裝上，現(xiàn)在封裝和制程節(jié)點同樣重要，封裝技術(shù)對系統(tǒng)集成有很大的幫助，如TSV硅穿孔、2.5D封裝/3D封裝等新型封裝技術(shù)。

　　賽靈思公司全球高級副總裁、亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人也對記者表示，3D IC可將混合信號、存儲器和高密度邏輯等不同工藝的裸片集成，邏輯使用20nm/22nm工藝，而混合信號和存儲器則使用更成熟、更合適的工藝節(jié)點。3D IC技術(shù)可降低企業(yè)一下子把所有設(shè)計都移植到最尖端工藝的壓力和風險，從而有助于整個行業(yè)向20nm工藝過渡?！安贿^，系統(tǒng)級單芯片器件的設(shè)計和集成比以往需要更多專業(yè)技術(shù)和投資，3D IC的開發(fā)和測試也需要多年專業(yè)經(jīng)驗?！睖⑷诉M一步指出。

　　最近一年間賽靈思已交付了全球首批單芯片異構(gòu)3D IC，其中包括高密度的Virtex-7 2000T，提供68億個晶體管和2000萬個ASIC等效門;高帶寬的Virtex-7 H580T，提供多達16個28Gbps收發(fā)器和72個13.1Gbps收發(fā)器以及可滿足關(guān)鍵Nx100G和400G線路卡應(yīng)用功能要求的單芯片解決方案。

　　當然，一切創(chuàng)新都要以應(yīng)用為導(dǎo)向。Altera公司總裁兼CEO John Daane表示，F(xiàn)PGA對新技術(shù)節(jié)點的需求已經(jīng)超出了電路設(shè)計能力，在芯片級甚至是系統(tǒng)級影響設(shè)計選擇。他舉例道，在當今以系統(tǒng)為導(dǎo)向的環(huán)境下，只有業(yè)界最快的收發(fā)器還遠遠不夠。串行鏈路需要速度足夠快的控制器才能夠跟上收發(fā)器，控制器需要速度很快的片內(nèi)總線、容量足夠大和速度足夠快的緩沖以支持它們，而且所有這些模塊必須滿足能耗要求。

　　設(shè)計工具革新應(yīng)對挑戰(zhàn)

　　將融合進行到底的FPGA雖然一路走來風光無限，但Altera亞太區(qū)產(chǎn)品市場經(jīng)理謝曉東指出：“FPGA硬件設(shè)計的靈活性也會帶來諸如設(shè)計復(fù)雜度增加的煩惱，而軟件開發(fā)在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)周期中占重要地位。誰更早開發(fā)軟件，誰就能占據(jù)先機，贏得市場?！庇捎贔PGA包括處理器、DSP、硬核IP等不同模塊，如何對它編程需要認真考慮，包括綜合、仿真及時序分析，系統(tǒng)互聯(lián)，基于C語言的編輯工具，DSP編程以及嵌入式軟件工具OS支持等。

　　而FPGA廠家對設(shè)計工具的革新也著眼于此。賽靈思前不久公開發(fā)布新一代顛覆性設(shè)計環(huán)境Vivado設(shè)計套件，來打破集成和實現(xiàn)的瓶頸?！癡ivado不僅能加速可編程邏輯和IO的設(shè)計速度，而且還可提高可編程系統(tǒng)的集成度和實現(xiàn)速度，讓器件能夠集成3D堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)、ARM處理系統(tǒng)、模擬混合信號(AMS)和絕大大部分半導(dǎo)體IP核。Vivado設(shè)計套件突破了可編程系統(tǒng)集成度和實現(xiàn)速度兩方面的重大瓶頸，將設(shè)計生產(chǎn)力提高到同類競爭開發(fā)環(huán)境的4倍?！睖⑷酥赋觥?/p>

　　而Altera的方法是“各個擊破”。Misha Burich提到，針對以上五點混合系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，Altera有分別的解決方案：在綜合、仿真及時序分析方面，有傳統(tǒng)的QuartusII;而在片上互連方面，提供Qsys工具;在基于C語言的編程工具上，OpenCL可以做一個并行編程的編譯器;在DSP編程方面，Altera與The MathWorks公司合作，可以通過SoPC Builder下的DSP Builder提供給客戶;在嵌入式的軟件工具及OS支持方面，可通過他們的第三方開發(fā)工具，獲得對FPGA的開發(fā)支持。此外，Altera率先在FPGA業(yè)界實現(xiàn)了虛擬原型開發(fā)技術(shù)，可支持用戶面向他們的SoC FPGA器件開始應(yīng)用軟件的開發(fā)，以最小的工作量將軟件移植到等價的硬件中，不需要修改就可以運行。

　　而京微雅格也深知開發(fā)工具的重要性。“為縮短設(shè)計周期和加快上市，提供便捷易用的開發(fā)工具越來越重要，我們在軟件易用性與人性化、調(diào)試的方便性、時序優(yōu)化、軟件編譯時間上做了很大的努力，現(xiàn)在我們在這些方面達到了國際先進水平?！备]祥峰表示。

　　除了FPGA原廠自己提供開發(fā)套件外，第三方的開發(fā)板或工具是FPGA生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。北京阿爾戴信息技術(shù)有限公司南方區(qū)技術(shù)經(jīng)理毛春靜提到，目前的主流FPGA器件廠商，都只提供滿足基本開發(fā)流程所需功能的工具，對前端設(shè)計、驗證和評測支持甚少，這都需要專業(yè)的第三方EDA工具提供支持?！半S著對FPGA器件應(yīng)用的深入以及規(guī)模的擴大、復(fù)雜度的提高，必然會對第三方專業(yè)EDA工具有著持續(xù)增長的需求?！泵红o表示。

　　對于未來FPGA開發(fā)工具走向，竇祥峰表示，未來FPGA開發(fā)工具會利用CPU多核技術(shù)，減少FPGA的編譯時間，利用GUI實現(xiàn)與RTL的互操作，提高軟件的效率等。

　　國內(nèi)廠商開始發(fā)力

　　從20世紀80年代開始先后有58家公司從事過FPGA的研發(fā)，但目前FPGA廠家僅只有三四家碩果僅存。而國內(nèi)的聲音在這方面相比通信芯片、無線芯片等相對較弱?？上驳氖?，除了航天772所在高可靠領(lǐng)域應(yīng)用FPGA領(lǐng)域取得突破外，另一家著力于民用市場的京微雅格開始異軍突起。

　　京微雅格公司CEO劉明博士對記者介紹，從多家技術(shù)、資金實力雄厚的大公司在FPGA領(lǐng)域折戟沉沙中吸取的教訓(xùn)在于：一是不能以技術(shù)為導(dǎo)向，要重視市場;二是要保證持續(xù)的資金投入，有些公司正是因為資金鏈的中斷而退出市場。三是市場與芯片定位問題;四是軟硬件配合問題。

　　京微雅格則吸取早期FPGA廠商失敗的經(jīng)驗，以研發(fā)為主體、市場為導(dǎo)向，在經(jīng)過對國內(nèi)外市場的充分調(diào)研后確定了現(xiàn)在的FPGA+CPU+FLASH+SRAM的Tile架構(gòu)，并推出了32款產(chǎn)品。劉明介紹說，京微雅格的優(yōu)勢在于研發(fā)、銷售、市場、售后全部都在中國，因此更加了解中國的市場特點和需求。下一步京微雅格已開始55納米LP工藝CME4000產(chǎn)品系列的開發(fā)，計劃10月開始流片。

　　而航天772所則在高可靠領(lǐng)域應(yīng)用找到了自己的施展天地。目前高可靠領(lǐng)域應(yīng)用FPGA市場大約在整個FPGA市場的10%-15%份額，并且每年呈現(xiàn)快速增長的趨勢。航天772所FPGA部主任陳雷表示，目前FPGA產(chǎn)品已經(jīng)進入了“應(yīng)用為王”的時代，構(gòu)建不同應(yīng)用領(lǐng)域的平臺FPGA產(chǎn)品是未來發(fā)展方向。面向宇航、軍用及汽車等特殊領(lǐng)域應(yīng)用，航天772所已形成百萬門級高可靠和高等級的FPGA系列產(chǎn)品。

　　當然，雖然國內(nèi)FPGA已邁出了“一小步”，但能否成為FPGA業(yè)的“一大步”，還有諸多挑戰(zhàn)。劉明表示，目前公司遇到的最大挑戰(zhàn)是如何讓國產(chǎn)FPGA盡快地進入市場并得以認可，除了自身修煉內(nèi)功之外，還需要國內(nèi)市場持續(xù)關(guān)注國產(chǎn)FPGA的研發(fā)進度，帶動整個使用國產(chǎn)FPGA的生態(tài)鏈發(fā)展。陳雷也指出，應(yīng)借助國家重大科技專項推動國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的方式構(gòu)建完善的國內(nèi)FPGA產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，合適地引入資本市場推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加強整機系統(tǒng)企業(yè)對國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)的牽引作用，力爭以點帶面，尋求合適的特殊領(lǐng)域應(yīng)用環(huán)境作為國產(chǎn)FPGA的市場切入點，形成中國FPGA的核心競爭力。

　　五、可重構(gòu)激發(fā)FPGA活力

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　　京微雅格公司CEO劉明

　　京微雅格的前身是 AgateLogic公司，成立于2005年，目前已累計投入4200萬美元資金，包括兩年前北京市政府投入1400萬美元以加強京微雅格公司的產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，足見政府對FPGA產(chǎn)業(yè)的重視。

　　軟件支持成為關(guān)鍵

　　我們也注意到，從20世紀80年代開始，先后有58家公司從事過FPGA的研發(fā)，其中不乏像Intel、TI、AT&T、三星等技術(shù)、資金實力雄厚的大公司，但目前FPGA廠家僅只有三四家。

　　我們從中吸取的教訓(xùn)在于：一是不能以技術(shù)為導(dǎo)向，要重視市場;二是要保證持續(xù)的資金投入，有些公司正是因為資金鏈的中斷而退出市場;三是市場與芯片定位問題;四是軟硬件配合問題。

　　京微雅格吸取早期FPGA廠商失敗的經(jīng)驗，以研發(fā)為主體、市場為導(dǎo)向，產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合。京微雅格看到FPGA發(fā)展的趨勢，即高集成度、可重構(gòu)和低功耗，在經(jīng)過對國內(nèi)外市場的充分調(diào)研后，確定了 FPGA+CPU這種模式，提出并發(fā)展了一系列自我創(chuàng)新的概念和核心技術(shù)(如微處理器與可編程模塊的融合，高速布線網(wǎng)絡(luò)DCC在互連架構(gòu)中的應(yīng)用等)，開發(fā)出了FPGA+CPU+FLASH+SRAM的Tile架構(gòu)。最新CME3000系列采用65nm工藝，集成最高4M的flash和128kB的SRAM以及8位的8051單片機，F(xiàn)PGA本身容量最高達6K。

　　FPGA作為一種可編程器件，軟件的支持對產(chǎn)品成功起到關(guān)鍵作用，可以說軟件已占到產(chǎn)品研發(fā)的60%。而京微雅格配合最新CME3000系列的軟件系統(tǒng)Primace4.0功能極大增強、操作極大簡化，實現(xiàn)了軟、硬件平臺的無縫結(jié)合。解決了軟件問題，可以說是京微雅格產(chǎn)品研發(fā)攻關(guān)的重大突破。由此，京微雅格自主創(chuàng)新技術(shù)平臺——— 可配置應(yīng)用(CAP)自此形成了較完善的硬件和軟件支持平臺。

　　中低端切入 高端備戰(zhàn)

　　我們的CME產(chǎn)品注重三個核心要素：一是Performance，即高性價比，二是Adaption，即可滿足不同行業(yè)應(yīng)用，在同一產(chǎn)品上可進行遠程更新、升級以適應(yīng)市場需求變化，降低研發(fā)成本。三是Cost，即低成本。現(xiàn)在，京微雅格已著手55納米LP工藝CME4000產(chǎn)品系列的開發(fā)，計劃10月開始流片，芯片邏輯資源近12KLE，并完善了IO功能，進一步提高了性價比。

　　在市場定位上，京微雅格采取的戰(zhàn)術(shù)是從中低端產(chǎn)品做起，主要面向工業(yè)控制、顯示驅(qū)動、信息安全等領(lǐng)域，并將進一步向汽車或消費類電子產(chǎn)品延伸。京微雅格的優(yōu)勢在于研發(fā)、銷售、市場、售后全部都在中國，因此更加了解中國的市場特點和需求。而高端產(chǎn)品則主要定位在通信、廣播等領(lǐng)域，京微雅格也已經(jīng)做好了高端產(chǎn)品的技術(shù)準備，何時開發(fā)主要看客戶的需求了。目前CME1000/2000產(chǎn)品在2011年實現(xiàn)銷售129萬元，今年一季度銷售超過50萬元，計劃2012年銷售1257萬元。

　　此外，京微雅格也看到目前眾多ASIC和ASSP設(shè)計廠商都會相繼轉(zhuǎn)投到用靈活性更高的可編程器件來實現(xiàn)，或者在他們的芯片中植入可重構(gòu)可編程FPGA模塊，這一趨勢定會給PLD/FPGA市場注入更強大并源源不斷的動力。

　　因此，京微雅格不只提供FPGA，還為相關(guān)廠商提供FPGAIP核，這是國外廠商所沒有的。

　　目前公司遇到的最大挑戰(zhàn)是如何讓國產(chǎn)FPGA盡快地進入市場并得以認可，除了我們自身修煉的內(nèi)功之外(包括硬件、軟件的研發(fā))，還需要國內(nèi)市場持續(xù)關(guān)注國產(chǎn)FPGA的研發(fā)進度，帶動整個使用國產(chǎn)FPGA的生態(tài)鏈發(fā)展。

　　六、FPGA已成融合集大成者

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　　賽靈思公司亞太區(qū)銷售與市場副總裁 楊飛

　　隨著工藝和技術(shù)的進步，融合ARM、DSP、硬核IP等已成為家常，但在實現(xiàn)融合之時還要面臨一些取舍。

　　賽靈思公司在近半年動作頻繁，28納米FPGA、ZYNQ開發(fā)平臺、3D IC、Vivado開發(fā)套件等等的出新，將賽靈思“創(chuàng)新是DNA”的理念發(fā)揮到了極致，引領(lǐng)著賽靈思走向“All Programmable”全新的征程。

　　3D IC是行業(yè)必然發(fā)展方向

　　3D IC是一個很熱門的課題，不只是FPGA行業(yè)，也是半導(dǎo)體行業(yè)必然的發(fā)展方向。

　　在賽靈思的創(chuàng)新中，3D IC是不容錯過的話題。賽靈思公司亞太區(qū)銷售與市場副總裁楊飛表示，3D IC是一個很熱門的課題，不只是FPGA行業(yè)，也是半導(dǎo)體行業(yè)必然的發(fā)展方向?！耙驗樽钪饕氖撬軌虼蚱颇柖傻氖`。假如工藝不改進，就只能跟著摩爾定律的步伐發(fā)展，并且不容易把數(shù)字和模擬IC混合在一起?！睏铒w進一步指出，“我們今年推出了全球首款異構(gòu)3D IC，將40納米模擬電路跟28納米數(shù)字電路混合在一起，通過3D IC堆疊到同一個芯片里面去，產(chǎn)生了全球唯一的400G OTN FPGA單芯片。在系統(tǒng)級的應(yīng)用方面，就可將原來需要5片標準器件的方案變成單片F(xiàn)PGA方案?！?/p>

　　而實現(xiàn)3D IC的成功不是一般公司能做到的。楊飛表示，一方面是賽靈思每年投資4億～5億美元用于研發(fā)，投資3D IC從90納米開始，到65納米，又到28納米量產(chǎn)，整個過程將近10年。并且，光有判斷是不夠的，還要付諸于行動，持續(xù)投入資金和耐心做研發(fā)，而且要等這么多年才能修成正果，一般的公司撐不了。另一方面是除了有決心和行動外，還要有技術(shù)的積累，要在相關(guān)技術(shù)、工藝、封裝等方面具有綜合實力才能成功。因為這不僅要解決散熱問題，還要下決心把產(chǎn)品的架構(gòu)設(shè)計成符合3D IC產(chǎn)品架構(gòu)的需求。

　　在客戶關(guān)心的開發(fā)難度和成本、時間方面，賽靈思也持續(xù)創(chuàng)新，今年新的軟件開發(fā)平臺Vivado即是佐證。楊飛表示，到了28納米節(jié)點，F(xiàn)PGA中就有65億個晶體管，如果用傳統(tǒng)的FPGA開發(fā)手段，單個布線要做10多個小時，非常困難。而Vivado最主要的目的是減少開發(fā)周期，滿足28納米節(jié)點及以上節(jié)點新工藝集成度的需求，包括IP集成等。同時，因為FPGA帶有ARM內(nèi)核，需要提供一個有機結(jié)合硬件、軟件的并行開發(fā)平臺，加快開發(fā)的進度?！巴ㄟ^Vivado中高階綜合的開發(fā)手段，工程師可以在做系統(tǒng)設(shè)計的時候，以C為開發(fā)手段。因為無論是做馬達控制，還是視頻處理，往往要做一個算法，算法模型多是用C或C++建模。以前要把C模型變成邏輯，人工要花兩三個月的時間，現(xiàn)在通過使用Vivado軟件中自動化的工具AutoESL，可將其變成RTL即硬件描述語言，從而大大縮短了時間，全面提升了設(shè)計生產(chǎn)力?！睏铒w指出。

　　集成新模塊要看市場需求

　　系統(tǒng)需要集成的東西太多了，如果每個廠家都要自己做底層的IP，難度很大。

　　目前FPGA早已不再是單純的“可編輯邏輯器件”，隨著工藝和技術(shù)的進步，融合ARM、DSP、硬核IP等已成為家常。FPGA成為融合的“集大成者”，但在實現(xiàn)融合之時還要面臨一些取舍。楊飛指出，融合最主要解決以下兩個問題：一是提供系統(tǒng)集成性，這主要是希望把系統(tǒng)的性能和帶寬加強，將密度、帶寬和性能提高N倍，這是持續(xù)永恒的發(fā)展方向。并且很重要的一點就是還要保證低功耗，以適應(yīng)節(jié)能環(huán)保的需求。二是要有推動產(chǎn)品迅速上市的支持機制，包括軟件工具、產(chǎn)品易用性等。因為每個具體應(yīng)用需求不一樣，比如醫(yī)療設(shè)備要通過一些許可資質(zhì)，需要1～3年的時間;汽車電子也涉及相關(guān)安全認證，從開發(fā)到上市一般需要3～5年;無線通信系統(tǒng)一般需求10個月左右;某些工業(yè)控制或者3D電視在幾個月時間內(nèi)就可完成。

　　目前FPGA的融合最引人注目的是集成ARM，將應(yīng)用領(lǐng)域拓展至廣闊的嵌入式市場。而傳統(tǒng)FPGA里已經(jīng)有處理器、邏輯等架構(gòu)和能力，賽靈思通過將ARM A9雙核集成到Zynq器件中，實現(xiàn)可編程平臺硬件和軟件有機的結(jié)合。楊飛對此表示，做系統(tǒng)設(shè)計的時候，可以考慮把性能指標要求比較高的部分放到ARM核中，而一些對性能指標要求特別高的硬加速部分可放到FPGA中。ARM和FPGA有機的結(jié)合，可以使FPGA更多地進入傳統(tǒng)處理器服務(wù)的領(lǐng)域。因為這些領(lǐng)域本來扁平的系統(tǒng)架構(gòu)中就需要處理器、FPGA等，而現(xiàn)在賽靈思提供一個更優(yōu)化的架構(gòu)，大大提升整個系統(tǒng)的帶寬，也幫助我們擴大了應(yīng)用市場。

　　未來FPGA還會集成什么模塊?楊飛表示，典型的嵌入式系統(tǒng)中有處理器、邏輯IC、存儲器，還有周邊的設(shè)備，例如接口I/O、并行以及串行的接口。集成新的模塊要看有沒有足夠大的市場催生需求。隨著工藝的改進，IC的成本很大程度制約在芯片的I/O多少，芯片也不一定需要定制的模塊，因為資源越來越充足。

　　未來的征程還在延續(xù)，賽靈思也早已胸有成竹。楊飛表示，從工藝的角度出發(fā)，賽靈思承諾會持續(xù)創(chuàng)新以保持領(lǐng)先，不斷地進入傳統(tǒng)標準器ASSP/ASIC所服務(wù)的領(lǐng)域，這一趨勢將不斷加快。在與客戶應(yīng)用結(jié)合方面，系統(tǒng)需要集成的東西太多了，如果每個廠家都要自己做底層的IP，難度很大。賽靈思推廣的目標設(shè)計平臺通過一些參考設(shè)計IP，大幅提高了賽靈思客戶使用FPGA的效率，降低了研發(fā)成本。賽靈思未來還將提供更有效的軟件工具以及更多的IP認證方案。

　　七、FPGA與ARM核結(jié)合實現(xiàn)功能互補

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　　賽迪顧問消費電子中心咨詢顧問 馬思超

　　隨著FPGA技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，使RISC處理器與FPGA集成、兩種系統(tǒng)的融合與優(yōu)化成為新一代FPGA的發(fā)展趨勢。

　　如今，F(xiàn)PGA技術(shù)正處在高速發(fā)展時期，芯片規(guī)模越來越大，集成度越來越高，速度不斷提高，性能不斷提升，功耗也越來越低。FPGA憑借其強大的并行信號處理能力，在應(yīng)對控制復(fù)雜度低、數(shù)據(jù)量大的運算時具有較強的優(yōu)勢。但是在復(fù)雜算法的實現(xiàn)上，F(xiàn)PGA卻遠沒有32位精簡指令集計算機(RISC)處理器靈活方便，所以在設(shè)計具有復(fù)雜算法和控制邏輯的系統(tǒng)時，往往需要RISC和FPGA結(jié)合使用。這樣，電路設(shè)計的難度也就相應(yīng)地增加。

　　RISC和FPGA結(jié)合成發(fā)展趨勢

　　RISC處理器與FPGA集成，減小了硬件電路的復(fù)雜性和體積，降低了功耗，提高了可靠性。

　　FPGA技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新使RISC處理器與FPGA集成，從而大大減小了硬件電路復(fù)雜性和體積，同時也降低了功耗，提高了系統(tǒng)可靠性，兩種系統(tǒng)的融合與優(yōu)化成為新一代FPGA的發(fā)展趨勢。

　　2010年，F(xiàn)PGA廠商Xilinx和Altera先后聯(lián)手英國ARM公司瞄準下一代消費電子、汽車及工業(yè)電子應(yīng)用領(lǐng)域，推出了各自的FPGA內(nèi)嵌ARM硬核嵌入式處理器架構(gòu)。與傳統(tǒng)嵌入式微處理器概念不同，基于ARM的FPGA單片系統(tǒng)通過內(nèi)部高速總線有效的提升系統(tǒng)間信號傳遞的速度與穩(wěn)定性，擺脫了PCB布線線寬對信號帶寬的限制。在降低PCB布局布線復(fù)雜程度的同時，極大程度地縮小了芯片尺寸。作為高性能、低成本協(xié)處理器的最佳選擇，F(xiàn)PGA為處理器提供了硬件加速的空間。同時，F(xiàn)PGA龐大的可編程邏輯資源與靈活的可重配置能力使系統(tǒng)級芯片可以在內(nèi)部進行軟、硬件升級，解決了由升級系統(tǒng)功能帶來的更換外部設(shè)備帶來的成本問題。

　　作為邁入嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的第一步，Altera和Xilinx(賽靈思)都成功地將片上系統(tǒng)硬核融入可編程邏輯。其中Xilinx僅與ARM合作，而Altera則提供更多嵌入式硬核的種類。然而兩種系統(tǒng)的組合均可以根據(jù)實際應(yīng)用需求進行優(yōu)化與裁剪。Altera和Xilinx在2011年提出了以ARM為核心的可擴展式處理器平臺。其中可編程邏輯僅作為可訪問硬件資源被集成在ARM系統(tǒng)中。較以往的ARM處理器，這種可拓展式的嵌入式平臺具有動態(tài)配置可編程邏輯的功能，可在需要時提升處理器速度，擴展處理器緩存容量。在FPGA與ARM系統(tǒng)接口方面，賽靈思提出的帶有可編程邏輯的ARM系統(tǒng)解決了將FPGA嵌入ARM核方案中遇到的帶寬問題。

　　FPGA與ARM核結(jié)合實現(xiàn)功能互補

　　兩種高集成度芯片的融合將對已有的基于ARM和FPGA嵌入式系統(tǒng)重新定義。

　　FPGA與ARM融合的價值不僅僅體現(xiàn)在處理器性能的提升上。

　　用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域的基于ARM的FPGA能夠進行高級決策與控制處理，并管理復(fù)雜的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和多個并行數(shù)據(jù)接入，同時進行高性能低延遲的信號處理，以通過分布式/遠程智能視頻系統(tǒng)對各種行為進行監(jiān)控、分析和比較，并做出正確的行為決策。用于汽車電子領(lǐng)域的ARM嵌入式系統(tǒng)能夠方便的連接到最新傳感器技術(shù)，通過可編程邏輯的高性能并行處理能力處理多個數(shù)字信號輸入(視頻、雷達、紅外等)，并能快速將數(shù)據(jù)傳輸給ARM處理系統(tǒng)進行分析、比較，然后做出反應(yīng)，并在汽車電子系統(tǒng)框架中進行通信。另外，用于通信領(lǐng)域的FPGA芯片內(nèi)部集成了高頻無線收發(fā)模塊。該類型FPGA與ARM的結(jié)合將給軟件無線電提供片上系統(tǒng)的可能，使得無線電基站設(shè)計建設(shè)向低成本、低功耗和小型化發(fā)展。用于信號處理和工業(yè)控制領(lǐng)域的FPGA芯片通常不集成模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換功能。

　　然而在系統(tǒng)原型驗證過程中，高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電路板設(shè)計一直是影響信號處理算法效率的首要因素。利用ARM系統(tǒng)內(nèi)部硬件資源實現(xiàn)具有高可靠性的片內(nèi)信號離散化過程是縮短驗證周期的有力保障。用于智能移動終端領(lǐng)域的FPGA由于其強大的并行處理能力常用作協(xié)處理器，而ARM出色的圖像處理性能已經(jīng)顛覆了智能手機、平板電腦等領(lǐng)域。將這兩種高集成度的芯片融合成為單芯片片上系統(tǒng)，將對已有的基于ARM和FPGA嵌入式系統(tǒng)重新定義。由此可見，F(xiàn)PGA與ARM的結(jié)合實現(xiàn)了各自應(yīng)用領(lǐng)域中所需功能的互補。

　　ARM處理器與FPGA可編程邏輯相結(jié)合，提供了巨大的串行和并行處理能力，發(fā)揮了FPGA邏輯控制對大量數(shù)據(jù)進行高速處理的優(yōu)勢以及ARM軟件編程靈活的特點。這不僅簡化了ARM與FPGA之間的通訊，也使片外擴展存儲器以及與外設(shè)通訊變得相對簡單;同時通過在FPGA中嵌入各種IP軟核和用戶控制邏輯/復(fù)雜算法控制邏輯以實現(xiàn)各種接口和控制任務(wù)?；贏RM的FPGA能夠?qū)壿嬞Y源進行動態(tài)配置，實現(xiàn)時間的時分復(fù)用，靈活快速地改變系統(tǒng)功能，節(jié)省邏輯資源，能夠滿足大規(guī)模應(yīng)用的需求，是未來FPGA重點發(fā)展的領(lǐng)域之一。

　　八、高可靠領(lǐng)域FPGA大有可為

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　　航天772所FPGA部主任 陳雷

　　應(yīng)借助國家重大科技專項推動國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的方式構(gòu)建完善的國內(nèi)FPGA產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

　　航天772所是全球領(lǐng)先的宇航微電子整體解決方案的供應(yīng)商，同時也是專業(yè)的電子系統(tǒng)小型化解決方案的供應(yīng)商。航天772所從2002年開始從事高可靠的FPGA設(shè)計、封裝、測試及可靠性評估工作，通過10年的發(fā)展，形成了一支專業(yè)從事高可靠應(yīng)用的FPGA及PROM研制團隊。

　　航天772所在高可靠和高等級FPGA和PROM設(shè)計、封裝、測試及應(yīng)用等方面形成自主核心技術(shù)及系列產(chǎn)品，實現(xiàn)了中國自己的“航天百變芯”。

　　高可靠領(lǐng)域應(yīng)用FPGA占市場15%

　　具有完善的封裝、測試和可靠性考核條件，才能在高可靠產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)中占據(jù)優(yōu)勢。

　　通過對FPGA的市場分析，目前高可靠領(lǐng)域應(yīng)用FPGA市場大約在整個FPGA市場占據(jù)10%～15%份額，是一個非常大的市場，并且每年都呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。結(jié)合航天772所自身特色，針對高可靠特殊領(lǐng)域應(yīng)用FPGA產(chǎn)品研發(fā)，是我們重點關(guān)注的領(lǐng)域。同時航天772所具有完善的封裝、測試和可靠性考核條件，所以在高可靠產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)中有著非常明顯的競爭優(yōu)勢。

　　目前，高可靠FPGA客戶需求的主要是陶瓷封裝形式，而FPGA由于芯片面積大、散熱高、引腳多，在陶瓷封裝技術(shù)方面帶來新的挑戰(zhàn)。航天772所可以提供CPGA、CLCC、CQFP、SPGA、CBGA等多種FPGA產(chǎn)品的陶瓷封裝，基于自身的陶瓷封裝線還可以根據(jù)用戶的需求提供小型化和差異化的封裝，并且可以實現(xiàn)多芯片的封裝。

　　此外，測試是FPGA研制的重要環(huán)節(jié)。FPGA的測試不同于傳統(tǒng)的ASIC電路，每個FPGA廠家都會投入大量的人力和物力來進行FPGA測試。

　　航天772所研制的是高可靠的FPGA芯片，所以測試是產(chǎn)品生產(chǎn)的重中之重。每個產(chǎn)品從開始立項定義后，所里專門從事FPGA測試的團隊就會開展可測性設(shè)計。基于航天772所高性能大型測試儀，航天772所構(gòu)建了千萬門級SRAM型FPGA測試平臺，目前可以實現(xiàn)高可靠FPGA產(chǎn)品的量產(chǎn)測試。

　　從特殊應(yīng)用領(lǐng)域入手滿足客戶需求

　　FPGA已進入“應(yīng)用為王”的時代，構(gòu)建不同應(yīng)用領(lǐng)域的平臺FPGA產(chǎn)品是未來的發(fā)展方向。

　　面向宇航、軍用及汽車等特殊領(lǐng)域應(yīng)用，航天772所已形成百萬門級高可靠和高等級的FPGA系列產(chǎn)品。目前產(chǎn)品包括B4000系列、BQV系列、BQVR系列和BQVR-RH系列4大系列核心產(chǎn)品，核心產(chǎn)品規(guī)模從萬門級到百萬門級，電壓覆蓋了5V到2.5V，產(chǎn)品滿足以空間領(lǐng)域為代表的多種高可靠環(huán)境應(yīng)用。本著從客戶應(yīng)用方便出發(fā)，航天772所4大系列產(chǎn)品可以直接采用Xilinx公司的ISE開發(fā)環(huán)境。

　　為保障用戶系統(tǒng)解決方案的配套，航天772所研制了BQ系列的PROM芯片，同時針對宇航領(lǐng)域開發(fā)了刷新芯片BSV1，可以進一步提高FPGA空間應(yīng)用的可靠性。考慮到在惡劣環(huán)境使用下FPGA芯片對電源產(chǎn)品有著特殊要求，航天772所還針對高可靠環(huán)境開發(fā)了面向FPGA應(yīng)用的電源芯片。此外，通過多年FPGA產(chǎn)品的研制，航天772所在FPGA的封裝、測試和可靠性方面有著豐富的經(jīng)驗，可以為客戶提供相應(yīng)的技術(shù)服務(wù)與支撐。

　　通過針對全球FPGA市場的分析及對競爭對手的分析，F(xiàn)PGA未來的發(fā)展必然是以客戶需求為牽引。目前FPGA產(chǎn)品已進入“應(yīng)用為王”的時代，構(gòu)建不同應(yīng)用領(lǐng)域的平臺FPGA產(chǎn)品是未來的發(fā)展方向。立足微電子整體解決方案的優(yōu)勢，從特殊應(yīng)用領(lǐng)域入手滿足客戶的需求，是航天772所FPGA產(chǎn)品的定位。目前針對空間應(yīng)用的單粒子加固30萬門宇航級 SRAM型 FPGA-BQVR300RH和以FPGA為核心的軍用SOPC是今年重點推廣的產(chǎn)品，已經(jīng)有多家客戶訂貨及使用。

　　對于中國FPGA的發(fā)展，應(yīng)借助國家重大科技專項推動國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的方式構(gòu)建完善的國內(nèi)FPGA產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，合適地引入資本市場推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加強整機系統(tǒng)企業(yè)對國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)的牽引作用，力爭以點帶面，尋求合適的特殊領(lǐng)域應(yīng)用環(huán)境作為國產(chǎn)FPGA的市場切入點，形成中國FPGA的核心競爭力。

　　九、All Programmable器件的設(shè)計時代已經(jīng)到來

　　歷經(jīng)四年的開發(fā)和一年的試用版本測試，賽靈思可編程顛覆之作 Vivado 設(shè)計套件終于震撼登場，并通過其早期試用計劃開始向客戶隆重推出。新的工具套件面向未來十年 “All-Programmable”器件而精心打造， 致力于加速其設(shè)計生產(chǎn)力。

　　賽靈思市場營銷與公司戰(zhàn)略高級副總裁Steve Glaser表示：“在過去的幾年中，賽靈思把??半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新推向了一個新的高度，并釋放了可編程器件全面的系統(tǒng)級能力。隨著賽靈思在獲獎的Zynq?-7000 EPP(可 擴展式處理平臺)器件、革命性的3D Virtex?-7堆疊硅片互聯(lián)(SSI)的技術(shù)器件上的部署， 除了我們在FPGA技術(shù)上的不斷創(chuàng)新之外， ，我們正開啟著一個令人興奮的新時代——一個“All Programmable”器件的時代?！?/p>

　　“All Programmable”器件，將使設(shè)計團隊不僅能夠為他們的設(shè)計編程定制邏輯，而且也可以基于ARM?和賽靈思處理子系統(tǒng)、算法和I / O進行編程?？傊?，這是一個全面的系統(tǒng)級的器件。Steve Glaser說“未來“All Programmable”器件要比可編程邏輯設(shè)計更多。他們將是可編程的系統(tǒng)集成，投入的芯片越來越少，而集成的系統(tǒng)功能卻越來越多。”

　　Steve Glaser還表示，在利用“All Programmable”器件創(chuàng)建系統(tǒng)的時候，設(shè)計者所面臨的是一套全新的集成和實現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)力的瓶頸問題。一方面從集成的角度講，其中包括集成算法C和寄存器傳輸級(RTL)的IP;混合了DSP、嵌入式、連接和邏輯域;驗證模塊和“系統(tǒng)”，以及設(shè)計和IP的重用等。實現(xiàn)的瓶頸包括芯片規(guī)劃和分層;多領(lǐng)域和大量的物理優(yōu)化;多元的“設(shè)計”與“時序”收斂;和后期的ECO和設(shè)計變更的連鎖效應(yīng)。

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　　十、Vivado設(shè)計套件以IP和系統(tǒng)為中心

　　打造全新設(shè)計環(huán)境

　　Vivado借鑒ISE設(shè)計套件的所有經(jīng)驗、注意事項和關(guān)鍵技術(shù)，并充分利用最新EDA算法、工具和技術(shù)，打造了這個以IP和系統(tǒng)為中心的、面向未來10年All Programmable器件的全新設(shè)計環(huán)境。賽靈思早在1997年就推出了ISE設(shè)計套件。在其后15年的時間里，隨著FPGA功能的增強，賽靈思為ISE套件增添了許多新技術(shù)，包括多語言綜合與仿真、IP集成以及眾多編輯和測試實用功能，努力從各個方面改進ISE設(shè)計套件。與ISE相比，Vivado設(shè)計套件的優(yōu)勢體現(xiàn)在：確定性的設(shè)計收斂;可擴展的數(shù)據(jù)模型架構(gòu)、芯片規(guī)劃層次化，快速綜合、多維度分析布局器、功耗優(yōu)化和分析、簡化工程變更單(ECO)、流程自動化，非流程強制化;IP封裝器、集成器和目錄;Vivado HLS把ELS帶入主流;VIVADO仿真器。

　　生態(tài)體系是關(guān)鍵

　　打造生態(tài)體系是賽靈思保證Vivado為客戶帶來更多價值的關(guān)鍵。賽靈思在開發(fā)Vivado設(shè)計套件時充分利用業(yè)界標準來提高其易用性，支持已經(jīng)熟悉的約束條件和接口標準，同時擴展第三方生態(tài)體系對IP和工具流程的支持。Vivado支持的標準包括：AMBA AXI4互聯(lián)、自由建模庫、Synopsys設(shè)計約束等。

　　賽靈思認為，利用All Programmable器件創(chuàng)建系統(tǒng)，設(shè)計者將面對的是一套全新的集成以及如何實現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)力的問題。從集成的角度看，包括集成算法C和寄存器傳輸級(RTL)的IP，混合了DSP、嵌入式、連接和邏輯域，驗證模塊和“系統(tǒng)”以及設(shè)計和IP的重用等。實現(xiàn)的瓶頸問題包括芯片規(guī)劃和分層、多領(lǐng)域和大量的物理優(yōu)化、多元“設(shè)計”與“時序”收斂、與后期的ECO和設(shè)計變更的連鎖效應(yīng)等。

　　Vivado解決集成與實現(xiàn)問題

　　為解決集成瓶頸問題，Vivado設(shè)計套件采用用于快速綜合和驗證C算法IP的電子系統(tǒng)級(ESL)設(shè)計，實現(xiàn)重用的標準算法和RTL IP封裝技術(shù)、標準IP封裝和各類系統(tǒng)構(gòu)建塊的系統(tǒng)集成，使模塊和系統(tǒng)驗證的仿真速度提高3倍，同時硬件協(xié)同仿真將性能提升100倍。

　　值得指出的是，Vivado高層次綜合技術(shù)將C、C++和SystemC規(guī)范直接運用于FPGA，無需手動創(chuàng)建RTL，從而加速設(shè)計實現(xiàn)進程。高層次綜合可采用Verilog、VHDL和SystemC語言編程的RTL設(shè)計文件，還能生成驗證和實現(xiàn)腳本，實現(xiàn)RTL驗證和RTL綜合工作的自動化。就OpenCL而言，賽靈思是開發(fā)OpenCL框架的行業(yè)成員之一。就GPU而言，OpenCL是開啟并行基礎(chǔ)架構(gòu)的關(guān)鍵，但目前還不能直接支持FPGA。所以，高層次綜合技術(shù)是FPGA開啟并行基礎(chǔ)架構(gòu)的關(guān)鍵。

　　為了解決實現(xiàn)瓶頸問題，Vivado采用一個分層的芯片規(guī)劃器和分區(qū)器、一個具有行業(yè)領(lǐng)先SystemVerilog支持功能的快速邏輯綜合工具(速度可提升3～15倍)，以及一個更加快速(4倍速度)和更具確定性的布局布線引擎。該引擎能夠利用分析技巧最小化時序、走線長度和布線擁塞等多個變量的成本函數(shù)。而且，這種增量式流程只需對設(shè)計的一小部分進行重新實現(xiàn)，就可快速處理工程變更通知單(ECO)上的任何修改，同時確保性能不受影響。另外，產(chǎn)品采用最新的共享可擴展數(shù)據(jù)模型，用戶能夠在設(shè)計流程的每個階段得到功耗、時序和面積的估計值，有助于進行提前分析，然后采用自動時鐘門控等集成功能予以優(yōu)化。

　　賽靈思打造的全新Vivado設(shè)計套件正是為了解決集成和實現(xiàn)的瓶頸，使用戶能夠充分利用這些All Programmable器件的系統(tǒng)集成能力。這是一個全面的系統(tǒng)級的器件。未來All Programmable器件要比可編程邏輯設(shè)計更多。它們將是可編程的系統(tǒng)集成，投入的芯片越來越少，而集成的系統(tǒng)功能卻越來越多。

　　十一、FPGA分銷需做好原廠與客戶的“紅娘”

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　　科通集團Director 謝章立

　　科通作為Xilinx本土最重要的分銷商之一，新的技術(shù)必將為我們創(chuàng)造更多的應(yīng)用機會和更多的客戶群體。

　　FPGA的優(yōu)點首先在于其通用性，由于它屬于半ASIC的平臺性器件，又具有ASIC和ASSP所不能支持的靈活性和可擴展性，而且絕大多數(shù)設(shè)計都是基于硬件描述語言的，所以它具有方便的升級、移植和擴展性，這些都非常適合當前和未來飛速發(fā)展和變化的電子產(chǎn)品;至于劣勢主要是FPGA對設(shè)計者自身能力的要求較高，這相當于提高了設(shè)計者的門檻，還有隨著FPGA規(guī)模的越來越大，在時鐘、時序、仿真、聯(lián)合設(shè)計和驗證方面都帶來了較大的挑戰(zhàn)。

　　FPGA服務(wù)需要快速響應(yīng)

　　FPGA需要更強的技術(shù)支持能力才能推廣應(yīng)用的產(chǎn)品，代理商要全方位給客戶提供支持。

　　由于上述特點，F(xiàn)PGA的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，包括節(jié)能環(huán)保、新能源、新一代信息技術(shù)、新能源汽車等對于FPGA的應(yīng)用都存在著諸多機會，這對原廠和分銷商而言，是一個很大的商機，同時也是挑戰(zhàn)。從科通公司目前的資源及客戶開發(fā)情況上看，我們的主要客戶集中在工業(yè)、醫(yī)療、通信和消費類電子等方面。首先科通與多家全球主要的領(lǐng)先半導(dǎo)體供應(yīng)商及軟件廠商有著緊密的合作關(guān)系，我們可以共享這些產(chǎn)品線的資源優(yōu)勢，挖掘和取得更多的機會。其次我們有一個非常有經(jīng)驗、非常優(yōu)秀的FAE團隊。我們知道FPGA是需要更強的技術(shù)支持能力才能推廣其應(yīng)用的產(chǎn)品，優(yōu)秀的FAE可以從系統(tǒng)方案、時鐘方案到板級、邏輯、時序等全方位給客戶提供支持，只有解決了客戶的后顧之憂，客戶才會放心選用，只有針對客戶遇到的問題能夠快速反應(yīng)并快速解決，才能使客戶的產(chǎn)品盡快推向市場?？梢哉f我們的成功在很大程度上取決于我們的FAE團隊。最后，我們擁有遍布全國各大城市的成熟的銷售技術(shù)團隊，具備快速的響應(yīng)支持能力，能為客戶提供最好的服務(wù)。鑒于新興產(chǎn)業(yè)的客戶對FPGA的理解和應(yīng)用能力相對不強，科通正努力培養(yǎng)一支專業(yè)的技術(shù)團隊，廣納FPGA方面的人才，與原廠緊密聯(lián)系，為客戶開展更多的培訓(xùn)和研討會活動，確?？蛻裟軌蚣皶r得到最充分的新技術(shù)支持和產(chǎn)品信息，以協(xié)助客戶進行更深入具體的開發(fā)。在汽車電子領(lǐng)域，我們也和新能源汽車行業(yè)的龍頭企業(yè)保持著緊密聯(lián)系，這將是一個長期的開拓過程，我們與客戶共同合作，共同成長。

　　作為Xilinx的分銷商，科通不僅是原廠和客戶之間溝通的橋梁，并且還能將終端客戶的需求和信息整理分析后反饋給原廠，以推動FPGA技術(shù)的變革更新，是這個行業(yè)鏈中不可或缺一份子。因為分銷商處在接觸客戶的第一線，與客戶的日常合作非常緊密，能更好地把握市場的脈搏和需求。所以科通會經(jīng)常與原廠保持互動機制，把有價值的需求信息反饋給原廠并聯(lián)合原廠整合資源來推動客戶產(chǎn)品開發(fā)。每個公司都會有自己獨有的資源優(yōu)勢，科通公司也結(jié)合了自己的優(yōu)勢資源來建立Xilinx產(chǎn)品線的生態(tài)系統(tǒng)，比如有些客戶屬于Design house類型，有些是屬于有市場卻沒有設(shè)計能力類型?？仆ǖ淖饔镁褪菫樗麄冏觥凹t娘”，最終取得多方共贏的局面。

　　加強新技術(shù)的學(xué)習能力

　　針對新技術(shù)，分銷商必須深入理解學(xué)習新技術(shù)的特性，然后再有針對性地進行推廣。

　　Xilinx FPGA可編程邏輯解決方案縮短了電子設(shè)備制造商開發(fā)產(chǎn)品的時間并加快了產(chǎn)品面市的速度，從而減小了制造商的風險。與采用傳統(tǒng)方法如固定邏輯門陣列相比，利用Xilinx FPGA可編程器件，客戶可以更快地設(shè)計和驗證他們的電路。而且，Xilinx FPGA器件是只需要進行編程的標準部件，客戶不需要像采用固定邏輯芯片那樣等待樣品或者付出巨額成本。

　　科通作為Xilinx本土最主要的分銷商之一，新的技術(shù)必將為我們創(chuàng)造更多的應(yīng)用機會和更多的客戶群體。針對新的技術(shù)，分銷商應(yīng)基于新產(chǎn)品的優(yōu)勢發(fā)現(xiàn)更多的應(yīng)用機會和目標市場，并針對目標市場制定相應(yīng)的策略，進一步提高FPGA產(chǎn)品的市場份額。在每一代新產(chǎn)品發(fā)布前，分銷商都會向原廠深入學(xué)習新器件的特性，研究其在各個市場應(yīng)用中獨有的價值，有針對性地制定相應(yīng)的策略來進行推廣。在宏觀上，一般采取先重點在各個行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)中推廣，然后逐漸加大向中小企業(yè)推廣的力度。在微觀上，則要根據(jù)不同的產(chǎn)品特性，采取不同的推廣策略。

　　對于融合了功能模塊硬核的特性，如集成PCIe、memory控制器、selectIO等硬核，分銷商一般會統(tǒng)計有這方面需求的客戶，專門進行推廣，并組織客戶進行相關(guān)層面的技術(shù)培訓(xùn)。而且由于硬核不僅提高了性能，也大大降低了開發(fā)難度和設(shè)計門檻，允許更多客戶嘗試使用FPGA這種新技術(shù)，所以分銷商的推廣對像不僅包括已經(jīng)使用過FPGA的客戶，也應(yīng)包括未使用過FPGA的新行業(yè)客戶。

　　對于工藝的改進，比如Xilinx 7系列All Programmable FPGA基于先進的28nm HPL工藝技術(shù)，實現(xiàn)了突破性功能、容量和系統(tǒng)集成。分銷商一方面推薦傳統(tǒng)客戶盡量使用新一代FPGA來設(shè)計新產(chǎn)品，以幫助客戶降低其產(chǎn)品的成本和功耗。另一方面也會向傳統(tǒng)ASIC和ASSP領(lǐng)域發(fā)起沖擊。因為新工藝實現(xiàn)更高性價比和更低功耗，在相同性能的情況下進一步縮小了FPGA與ASIC和ASSP的價格差距，而FPGA的可編程特性可以幫助客戶更快地推出新產(chǎn)品，這些特性必然能使FPGA獲得更廣闊的市場。

　　對于xilinx的zynq-7000可擴展平臺，集成了雙核cortex-A9，提供了ARM與FPGA之間的超高帶寬數(shù)據(jù)傳輸。分銷商的推廣策略就應(yīng)從平臺化、高集成度以及高帶寬需求三方面入手，解決客戶現(xiàn)有方案的技術(shù)瓶頸，提升其產(chǎn)品性能。

　　總而言之，針對新技術(shù)分銷商必須深入理解學(xué)習新技術(shù)的特性，通過所有一線人員(各產(chǎn)品線)收集整理各行各業(yè)客戶的需求，然后再有針對性地進行推廣，給客戶提供最優(yōu)的解決方案，同時擴寬FPGA的市場份額，達到雙贏的目的。

　　十二、FPGA應(yīng)用走向低端尚需時日

　　FPGA正在逐漸替代傳統(tǒng)意義上的MCU，因為其更加靈活。FPGA也會更強烈地影響到傳統(tǒng)的MCU和ASIC產(chǎn)業(yè)。

　　FPGA容量的提高和集成度的增加，使FPGA的功能變得更加強大和靈活。對設(shè)計者來說，是挑戰(zhàn)與機遇并存。

　　對ASIC構(gòu)成威脅仍非易事

　　隨著功能的強大，可以適合更多的工程領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的 ARM、DSP形成了一個競爭的局面。很多工程師已經(jīng)在使用FPGA來替代傳統(tǒng)的ASIC應(yīng)用。例如，F(xiàn)PGA集成了DSP模塊就可以使某些在原本使用專用DSP的場合下，使用通用的FPGA來代替。集成了ARM之后，就可以在一個場合下替代原有的ARM?？梢允褂靡环N通用的器件來實現(xiàn)不同的MCU所實現(xiàn)的功能。這讓很多設(shè)計在初期可先使用通用的FPGA實現(xiàn)功能驗證;等到產(chǎn)品化的時候，再使用一些專用ASIC。

　　不過，就目前的技術(shù)發(fā)展情況來講，F(xiàn)PGA想要真正對ASIC的市場構(gòu)成威脅恐怕絕非易事。盡管FPGA的成本不斷下降，但相對ASIC來說，它的封裝及總成本仍然昂貴，想要從高端市場走入低端應(yīng)用尚需時日。另一方面，ASIC陣營也在不斷朝多內(nèi)核、可編程方向發(fā)展，簡單緊湊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)秀的實時處理能力恐怕也不是復(fù)雜的FPGA可以馬上企及的。是否能夠?qū)SIC構(gòu)成真正挑戰(zhàn)，還要拭目以待。對設(shè)計者來說，隨著容量的增加以及IP核的增加，設(shè)計要比之前容易一些。不過，也需要設(shè)計者學(xué)習更多的設(shè)計技巧與知識。

　　FPGA會成為設(shè)計者首選

　　FPGA的需求增長量非?？?，幾乎在各個領(lǐng)域中都可以見到FPGA的影子。FPGA正在逐漸替代傳統(tǒng)意義上的MCU，因為其更加靈活。尤其是在高速的通信行業(yè)，F(xiàn)PGA的使用量非常之大。同時，在很多消費類產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品上，很多產(chǎn)品也在大規(guī)模的使用FPGA來替代傳統(tǒng)的ASIC。

　　FPGA有如下優(yōu)勢：首先，F(xiàn)PGA的運行速度非常適合在高速的場合下使用;其次，F(xiàn)PGA的IO資源也非常豐富，在連接多個設(shè)備和多路設(shè)備的時候有巨大的優(yōu)勢。再次，F(xiàn)PGA內(nèi)部是并行運算的，在大數(shù)據(jù)量的處理和吞吐的時候非常方便。設(shè)計開發(fā)靈活，便于系統(tǒng)的更新?lián)Q代，二次開發(fā)非常方便。

　　FPGA需要改進的地方有兩方面：一是成本，二是性能。盡管近年來FPGA的成本已經(jīng)有了大幅度的減低，但是相比ASIC來說成本還是偏高。如果FPGA的成本能進一步的降低，那么FPGA市場將進一步擴大。隨著FPGA性能的增強，可以使FPGA具有更強的運算仿真能力，這將給我們提供一種更強有力的設(shè)計開發(fā)工具，讓設(shè)計變得更加輕松。

　　FPGA在未來會滲透到更多的領(lǐng)域，會越來越被人們所重視和認可。在更多的情況下，F(xiàn)PGA會變?yōu)樵O(shè)計者的首選。此外，F(xiàn)PGA也會更強烈地影響到傳統(tǒng)的MCU和ASIC產(chǎn)業(yè)，這都取決于FPGA的優(yōu)點。

　　作為一個基于高端技術(shù)的行業(yè)，F(xiàn)PGA的發(fā)展前景顯然是非常廣闊的，業(yè)內(nèi)的專家們不拘泥于固有的平臺，新的設(shè)計思路和方法不斷涌現(xiàn)，新的應(yīng)用市場不斷拓展。挑戰(zhàn)意味著更大的機遇，這絕對是一個非常值得關(guān)注和期待的行業(yè)。