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在即將過去的2014年里，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)生了很多變化，在可編程邏輯領(lǐng)域里面也不例外，除了在傳統(tǒng)的電信和視頻處理領(lǐng)域內(nèi)鞏固地位以外，可編程邏輯器件在工控和車載等應(yīng)用方面也大放異彩。參與者除了Altera和Xilinx外，Lattice這類傳統(tǒng)巨頭也亦步亦趨，而最令人可喜的是國內(nèi)如高云、京微雅格等FPGA廠商的崛起，為中國FPGA行業(yè)添磚加瓦，致力于打破國外的技術(shù)和產(chǎn)品壁壘。電子發(fā)燒友網(wǎng)在這除舊迎新之制，做了一個可編程邏輯的盤點，與大家分享一下過去一年內(nèi)最受關(guān)注的20條可編程邏輯內(nèi)容：
TOP 1低成本FPGA來襲，劍指工控與車載領(lǐng)域
盡管FPGA（可編程邏輯閘陣列）兩大業(yè)者Xilinx與Altera在先進(jìn)制程領(lǐng)域戰(zhàn)得天昏地暗，一般來說，大多人對于FPGA產(chǎn)品的認(rèn)識是價格昂貴、晶片面積大，但在性能方面卻相當(dāng)優(yōu)異，所以在許多極需超高運算效能的應(yīng)用領(lǐng)域來說，F(xiàn)PGA可謂有著先天的競爭優(yōu)勢。但不表示這些FPGA業(yè)者在其他戰(zhàn)場就毫無動作可言，Altera資深產(chǎn)品行銷總監(jiān)Patrick Dorsey就表示，Altera投入低成本的FPGA開發(fā)已有數(shù)年的時間，而競爭對手沒有在該領(lǐng)域有所著墨。
TOP 2 FPGA攪局物聯(lián)網(wǎng) 萊迪思是最大贏家？
隨著物聯(lián)網(wǎng)逐漸成為現(xiàn)實，智能手機和其他移動設(shè)備成為了關(guān)鍵技術(shù)的驅(qū)動者。從智能手機中的小型傳感器、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)需求到安裝小型蜂窩來提供隨處可用的無線連接，這種趨勢已在廣泛的技術(shù)和應(yīng)用中顯現(xiàn)。目前有跡象表明整個嵌入式行業(yè)領(lǐng)域正向尺寸越來越小和散熱受限越來越嚴(yán)格的方面發(fā)展。
舉一個例子，當(dāng)你想要一個燃?xì)獗砘蛘咚?，要求尺寸極小卻又是一個需要完成多種功能的完整系統(tǒng)，此時沒有空間來放置10到15個芯片來支持所有這些功能。你急需一款尺寸極小但能滿足所有需求的產(chǎn)品。這時候，F(xiàn)PGA廠商能為您做些什么呢？萊迪思半導(dǎo)體公司產(chǎn)品和企業(yè)市場營銷高級總監(jiān)Brent Przybus指出，萊迪思能為這些需求提供獨一無二的解決方案。由于擁有極小尺寸的FPGA產(chǎn)品，我們在全新的空間與功耗和成本受到同樣重視的應(yīng)用領(lǐng)域中找到了自己的位置。
TOP3 大數(shù)據(jù)、IoT和無人駕駛汽車成Altera三大新興驅(qū)動力
2014年，注定是電子產(chǎn)業(yè)更加引人注目并對全球社會產(chǎn)生重大影響的一年。當(dāng)然，我們?nèi)匀粫吹揭延汹厔莸睦^續(xù)，例如，互聯(lián)網(wǎng)帶寬的爆炸式增長等。同時，還會有新發(fā)展趨勢。性能出眾的計算機系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)概念開始轉(zhuǎn)變我們使用信息，以及為用戶提供服務(wù)的方式。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）促使我們以不同的方式來感知周圍世界。無人駕駛汽車則改變了人類與機器相處的方式——不再是一個孤立的系統(tǒng)，而是將對交通以及其他工業(yè)電子行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。所有這些發(fā)展趨勢都將對可編程邏輯行業(yè)，對我們產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
“消費電子市場是萊迪思非常看重的領(lǐng)域。此次推出的第三代iCE40 Ultra系列將以更小的尺寸、超高度集成以及超快的產(chǎn)品上市時間，幫助客戶快速搶占市場?！比涨霸谌R迪思舉辦的媒體見面會上，南中國區(qū)技術(shù)經(jīng)理黃曉鵬如是說。
消費電子是一個龐大的市場，前幾年智能手機快速竄起，狂潮洶涌吸引廠商先后入局，近兩年來手機市場已趨于飽和，新興的可穿戴設(shè)備為消費電子市場重新點起了一把大火。在消費市場，功耗一直是廠商戮力解決的問題，可穿戴設(shè)備的興起對功耗提出了更高的要求，且隨著可穿戴設(shè)備日益精細(xì)小巧，這也為萊迪思帶來了機遇。
TOP 5術(shù)業(yè)有專攻：談萊迪思如何掘金低功耗工業(yè)市場
“工業(yè)系統(tǒng)供應(yīng)商在連接性、外形尺寸和功耗方面都面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。萊迪思正積極運用其在智能手機、平板電腦和可穿戴設(shè)備領(lǐng)域積累的FPGA專業(yè)經(jīng)驗并將其應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中?！边@是萊迪思半導(dǎo)體通訊及工業(yè)部門高級總監(jiān)Jim Tavacoli對其公司FPGA產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域主要優(yōu)勢的概括。
不同于賽靈思、Altera等公司，萊迪思以“低功耗”、“低成本”、“小尺寸”著稱。在工業(yè)市場，萊迪思市場定位明確，一如既往憑借其核心競爭優(yōu)勢，專注于提供緊湊的低功耗工業(yè)解決方案。Jim Tavacoli特別指出，底層FPGA器件的可編程特性賦予設(shè)計人員極大的靈活性，使他們能夠連接所需的系統(tǒng)元件，以便利用最新的IP構(gòu)建系統(tǒng)。我們提供業(yè)界功耗最低、占用空間最小的FPGA，并且具備可與ASIC、ASSP和MCU競爭的成本優(yōu)勢。
TOP 6 當(dāng)CPU/GPU遭遇數(shù)據(jù)中心功耗天花板，SDAccel來了
眾所周知，賽靈思在可編程邏輯領(lǐng)域占有領(lǐng)導(dǎo)性地位，此次為了強化數(shù)據(jù)中心競爭實力，進(jìn)一步地推出了為數(shù)據(jù)中心帶來最佳單位功耗性能的針對OpenCL、C和 C++的軟件開發(fā)環(huán)境SDAccel，可有效解決CPU和GPU解決方案較高功耗和性能難以滿足需求等限制，進(jìn)一步滿足未來數(shù)據(jù)中心易于編程、低功耗、高吞吐量和低時延等諸多應(yīng)用需求。
Xilinx是全球領(lǐng)先的可編程邏輯完整解決方案的供應(yīng)商。Xilinx研發(fā)、制造并銷售范圍廣泛的高級集成電路、軟件設(shè)計工具以及作為預(yù)定義系統(tǒng)級功能的IP，其產(chǎn)品超越了硬件進(jìn)入軟件，超越了數(shù)字進(jìn)入模擬，超越了單芯片進(jìn)入了3D 堆疊芯片。
2013年新推出的UltraScale架構(gòu)是業(yè)界首次在All Programmable架構(gòu)中應(yīng)用最先進(jìn)的ASIC架構(gòu)優(yōu)化。該架構(gòu)能從20nm平面FET結(jié)構(gòu)擴展至16nm鰭式FET晶體管技術(shù)甚至更高的技術(shù)，同時還能從單芯片擴展到3D IC。此同時，Xilinx將業(yè)界最大容量器件容量翻番，達(dá)到440萬個邏輯單元，密度優(yōu)勢領(lǐng)先競爭對手整整一代。
TOP 8 FPGA+MCU融合成大勢 生態(tài)是關(guān)鍵
現(xiàn)階段，工業(yè)自動化、智能電網(wǎng)、安防監(jiān)控、以及車載應(yīng)用等市場領(lǐng)域?qū)PGA器件的要求越來越高，在這些應(yīng)用中，新的市場環(huán)境產(chǎn)生了新的設(shè)計開發(fā)過程，亦增加了電子設(shè)備的復(fù)雜度，繼而會導(dǎo)致顯著增加硬件成本，延長了產(chǎn)品面市時間。故此，設(shè)計的靈活性、器件可靠性和性價比成為各FPGA廠商的競逐的焦點。
而且現(xiàn)在的控制系統(tǒng)都需要高性能和高效率，對控制精度和響應(yīng)時間提出了更高的要求。MCU通常側(cè)重于I/O接口的數(shù)量和可編程存儲器的大小，比較適用于有大量的I/O操作的場合，所以廣泛應(yīng)用在低成本，低功耗和對精度要求不高的系統(tǒng)中。但由于本身處理能力有限，應(yīng)用的場合受到了比較大的限制。FPGA芯片則以其固有的可編程性和并行處理的特點十分適合于中高端的控制系統(tǒng)應(yīng)用。由于它以純硬件的方式進(jìn)行并行處理，而且不占用CPU的資源，所以可以使系統(tǒng)達(dá)到很高的性能。而兩者的優(yōu)勢互補亦開始成為FPGA器件廠商研發(fā)的重點方向，控制要求的日漸復(fù)雜以及系統(tǒng)處理并行化趨勢明顯，也推動著MCU+FPGA架構(gòu)的普及。
TOP 9 Xilinx再撼SoC市場 推出多重異構(gòu)處理架構(gòu)
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All Programmable技術(shù)和器件的全球領(lǐng)先企業(yè)賽靈思公司 （NASDAQ： XLNX）宣布推出面向下一代Zynq? UltraScale MPSoC的UltraScale? 多重處理（MP）架構(gòu)。全新UltraScale MPSoC架構(gòu)以業(yè)界成功的Zynq-7000 All Programmable SoC產(chǎn)品系列為基礎(chǔ)，進(jìn)一步擴展了賽靈思ASIC級UltraScale FPGA和3D IC架構(gòu)，實現(xiàn)了“為合適任務(wù)提供合適引擎”的異構(gòu)多重處理器。Zynq-7000的推出讓Xilinx成為業(yè)界首款A(yù)ll Programmable SoC的發(fā)明者，隨著UltraScale MPSoC的問世，讓賽靈思又開始了業(yè)界首款A(yù)ll Programmable MPSoC的發(fā)明。
TOP 10 PGA高性能計算領(lǐng)域與GPU較高下
Altera公司日前宣布在FPGA浮點DSP性能方面實現(xiàn)了重大突破。該公司首席DSP產(chǎn)品規(guī)劃經(jīng)理Michael Parker稱，Altera是第一家能夠在FPGA中集成硬核IEEE 754兼容浮點運算功能的可編程邏輯公司，前所未有地提高了DSP性能、邏輯效率和設(shè)計效能。根據(jù)規(guī)劃，硬核浮點DSP模塊將集成在正在發(fā)售的20nm Arria 10 FPGA和SoC中，也將集成在14nm Stratix 10 FPGA和SoC中，DSP設(shè)計人員可以選擇定點或者浮點模式，浮點模塊與現(xiàn)有設(shè)計后向兼容。
TOP 11 融合數(shù)模優(yōu)勢 美高森美談制勝之道
從某種程度上來說，Actel被美高森美（Microsemi）收購并不是為FPGA市場的競爭格局做了一個減法，恰恰相反，這種互補性（模擬廠商和數(shù)字廠商互為補充）的收購已經(jīng)成功將FPGA市場帶入了前所未有的競爭態(tài)勢。在FPGA領(lǐng)域，美高森美以一種全新的姿態(tài)重新登上FPGA市場的戰(zhàn)艦。Microsemi公司SoC產(chǎn)品市場副總裁Paul Ekas接受電子發(fā)燒友網(wǎng)小編專訪，跟我們分享美高森美而言的差異化優(yōu)勢、市場表現(xiàn)以及未來的制敵之道。
TOP 12 國產(chǎn)FPGA的“新聲”，高云半導(dǎo)體FPGA系列產(chǎn)品面世
廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司（簡稱高云半導(dǎo)體）今日召開新產(chǎn)品發(fā)布會，宣布推出擁有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三大產(chǎn)品計劃：
l 現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）朝云?產(chǎn)品系列；
l 現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）云源?設(shè)計軟件；
l 基于現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的IP軟核平臺—星核計劃。
? 擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）朝云?產(chǎn)品系列。
朝云?產(chǎn)品系列在目前FPGA市場上處于中密度范圍，邏輯單元從18K LUT到100K LUT。其中有兩個家族產(chǎn)品，分別為GW2A和GW3S，前者采用臺積電（TSMC）的55nm工藝，后者采用臺積電的40nm工藝；朝云?系列可提供多種封裝包括PBGA256、PBGA484、PBGA672、PBGA1156，將來可根據(jù)用戶需求，提供更多封測方式選擇。
TOP 13 走系統(tǒng)融合路 國產(chǎn)FPGA前路幾何？
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對于京微雅格而言，2013年注定是不平凡一年。期間京微雅格研發(fā)了具有創(chuàng)新意義的新一代器件-華山系列。從器件的定義來看，你會發(fā)現(xiàn)京微雅格在系統(tǒng)融合領(lǐng)域作出了有益的探索，從嵌入革新的MCU核到全新研發(fā)的可編程邏輯，無不透露出為客戶帶來全新設(shè)計理念的氣息。有鑒于此，在國際FPGA廠商不斷蠶食中國市場的態(tài)勢下，國產(chǎn)FPGA廠商京微雅格的系統(tǒng)融合之路進(jìn)展如何？未來將如何展開全面布局與進(jìn)攻？對此，京微雅格CEO劉明博士發(fā)表了自己的看法。
Xilinx（賽靈思）與Altera在先進(jìn)制程之間的激戰(zhàn)，在Xilinx宣布新一代架構(gòu)Ultrascale的FPGA產(chǎn)品以臺積電的20奈米導(dǎo)入量產(chǎn)后，其戰(zhàn)況開始產(chǎn)生了微妙的變化。很明顯的，扣除ARM兩邊陣營都討好外，Altera選擇了英特爾作為代工伙伴，Xilinx則是選擇了臺積電，從雙方近期所宣布的公開訊息來看，可以確定的是，雙方都投入相當(dāng)驚人的研發(fā)資源與資金，像是16奈米FinFET或是14奈米三閘極電晶體都是極為先進(jìn)的制程，一旦出現(xiàn)致命失誤，原本既有的市場態(tài)勢就有可能完全瓦解，落后的一方會立即超前，若要扳回一成，必須要等到下一世代的市場進(jìn)入萌芽期才有機會一舉超前。
TOP 15 ?測試芯片出爐 Altera/英特爾搶得14nm頭籌
Altera與英特爾（Intel）在先進(jìn)制程的合作已有初步成果。Altera與晶圓代工合作伙伴英特爾攜手宣布，已完成基于英特爾14納米（nm）三閘極（Tri-Gate）制程技術(shù)的現(xiàn)場可編程閘陣列（FPGA）測試芯片，在先進(jìn)制程競賽中拔得頭籌。
Altera研發(fā)資深副總裁Brad Howe表示，這項成果對Altera及客戶而言皆系重要的里程碑。透過測試14納米Tri-Gate制程的硅芯片的重要成分，可讓該公司在設(shè)計初期驗證元件效能，并顯著加快14納米產(chǎn)品上市時間。
TOP 16 Xilinx宣布率先量產(chǎn)20nm FPGA器件
ll Programmable 技術(shù)和器件的全球領(lǐng)先企業(yè)賽靈思公司（Xilinx， Inc. （NASDAQ:XLNX））今天宣布其 Kintex? UltraScale? KU040 FPGA成為業(yè)界首款投入量產(chǎn)的20nm器件。相對于競爭產(chǎn)品可以讓客戶獲得大約一年的提前上市優(yōu)勢。建立在行業(yè)唯一ASIC級架構(gòu)之上的中端 Kintex UltraScale 器件，為多種應(yīng)用提供了最佳單位功耗性價比，其中包括100G OTN、包處理與流量管理、8x8混模LTE和WCDMA射頻、8K/4K顯示、智能監(jiān)控與偵察（ISR）、數(shù)據(jù)中心等更多應(yīng)用。
TOP 17 工程師筆記：從零開始大戰(zhàn)FPGA?
作者前言：我學(xué)習(xí)FPGA是因為公司需要，同時自己也想接觸這方面的知識，在大規(guī)模、高速信號領(lǐng)域還是有一定的優(yōu)勢，總而言之出于共贏的想法吧。自學(xué)的話，因為我是會跟著項目學(xué)習(xí)的，所以就是用到哪部分再去補充哪部分的知識。我的思路是先把基礎(chǔ)的語法熟悉，數(shù)電和信號處理的知識再扎實一下，同時了解下FPGA代碼的規(guī)范寫法，至于開發(fā)工具的話就先大體了解下流程操作，應(yīng)用的時候再逐漸熟悉。然后在實踐中提高實際設(shè)計的能力。
可能有些是在校自學(xué)的，那么我覺得手頭寬裕的可以買塊開發(fā)板來練習(xí)效果會更直觀，不寬裕的話找學(xué)校從事這方面的老師去當(dāng)個助理，或者在外實習(xí)，都是可行的步驟。另外就是堅持（自古以來說的容易做的難）。
TOP 18 ASIC、ASSP、SoC和FPGA之間到底有何區(qū)別？
我經(jīng)常收到關(guān)于各類設(shè)備之間的差異的問題，諸如ASIC、ASSP、SoC和FPGA之間的區(qū)別問題。例如是SoC是ASIC嗎？或ASIC是SoC嗎？ASIC和ASSP之間的區(qū)別是什么？以及高端FPGA應(yīng)該歸類為SoC嗎？
這里有幾個難題，至少技術(shù)和術(shù)語隨著時間而演變。牢記這一點，對于這些術(shù)語的起源以及它們現(xiàn)在的意義是什么，我對此做了高度簡化的解釋。
以下是筆者一些關(guān)于FPGA功耗估計和如何進(jìn)行低功耗設(shè)計的知識：
1. 功耗分析
整個FPGA設(shè)計的總功耗由三部分功耗組成：1. 芯片靜態(tài)功耗；2. 設(shè)計靜態(tài)功耗；3. 設(shè)計動態(tài)功耗。
芯片靜態(tài)功耗：FPGA在上電后還未配置時，主要由晶體管的泄露電流所消耗的功耗
設(shè)計靜態(tài)功耗：當(dāng)FPGA配置完成后，當(dāng)設(shè)計還未啟動時，需要維持I/O的靜態(tài)電流，時鐘管理和其它部分電路的靜態(tài)功耗
TOP 20 FPGA工程師不得不知的FPGA設(shè)計經(jīng)驗
這里談?wù)勔恍┙?jīng)驗和大家分享，希望能對IC設(shè)計的新手有一定的幫助，能使得他們能少走一些彎路！
在IC工業(yè)中有許多不同的領(lǐng)域，IC設(shè)計者的特征也會有些不同。在A領(lǐng)域的一個好的IC設(shè)計者也許會花很長時間去熟悉B領(lǐng)域的知識。在我們職業(yè)生涯的開始，我們應(yīng)該問我們自己一些問題，我們想要成為怎樣的IC設(shè)計者？消費？PC外圍？通信？微處理器或DSP？等等。
工商網(wǎng)監(jiān)
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