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

　　一、FPGA設計因需而變

　　芯片設計取決于應用

　　在新的制程中，FPGA通常是最先被采用、驗證和優化該工藝的器件之一。但是，對新技術節點的需求已經超出了電路設計能力，在芯片級甚至是系統級影響設計選擇，例如要考慮高速串行接口。Altera現在通過工藝、器件和電路創新，發售了Stratix V FPGA，它具有可高度靈活配置的28 Gbps收發器。但是，在當今以系統為導向的環境下，只有業界最快的集成收發器還遠遠不夠。串行鏈路需要速度足夠快的控制器才能夠跟上收發器。控制器需要速度很快的片內總線、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，具體取決于系統應用以及使用模式。

　　相應的，Altera收發器技術必須提供多種選擇。一些是在電路級——設計了不同版本的收發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，系統設計團隊在收發器速率和能耗上滿足了自己的系統要求，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，還是在固定硬件中實現?這類模塊應該連接至可編程架構，還是硬線連接的系統總線，或是都需要連接?答案取決于具體應用。

　　而高速串行鏈路并不是唯一的實例。當今很多系統設計，包括FPGA以及一個甚至多個32位嵌入式處理器，規劃人員應該購買CPU作為專用標準產品IC或者高級控制器，還是在FPGA中實現CPU?如果是后者，那么他們應該使用可編程架構中的軟內核，還是應該選擇Altera SoC FPGA等支持硬核ARM處理器的FPGA?規劃人員應該怎樣劃分設計才能實現帶寬最大的數據流，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用。不論對于FPGA供應商有多么方便，都沒有適用于所有用戶的一個統一解決方案。

　　為能夠滿足不同應用的需求，FPGA系列必須提供收發器設計選擇，實現接口控制器，內部存儲器模塊容量、速度和功耗，內部總線結構，實現CPU以及很多其它因素。

　　承擔大部分系統設計職責

　　而大部分系統設計無法承受ASIC的成本，一個芯片設計仍然需要服務于很多用戶。解決這一難題的唯一方法是Altera深入了解用戶的系統設計，找到最能滿足應用需求以及市場規模的共性領域。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計團隊。

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

　　我們繼續在28nm以及后續節點與代工線伙伴合作，不斷在工藝、器件和電路上實現創新，保持我們在硅片和電路上的技術領先優勢。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品。我們繼續深入理解各種專業應用，從而能夠交付有助于用戶加速其設計規劃實施的IP和參考設計。

　　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官Misha Burich

　　未來十年，FPGA架構的演進將會繼續，可以利用這種兼顧的架構不斷拓展應用領域。

　　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廠商有天然優勢

　　作為FPGA的供應廠商，我們有天然的優勢，因為我們了解FPGA的架構，并且有生態系統。我們可以引用外面的處理器或者是一些硬核的IP來融合系統架構。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的FPGA廠商這么好。

　　未來十年，FPGA架構的演進將會繼續。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不斷拓展應用領域，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，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，我們已經有很多的處理器供客戶選擇，包括我們自己開發的Nios 2的軟核處理器，它是一個RSIC架構的處理器，是利用FPGA的架構來實現處理器功能的軟核。

　　根據我們的調查，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，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，因為在有些應用中需要有浮點運算的DSP來提供很大的動態范圍。在可變精度DSP方面，我們在新一代產品上也會有可變精度的DSP模塊給客戶。

　　混合系統開發需對應解決方案

　　在復雜的系統中，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、系統互聯、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。

　　現在Altera有50%的開發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開發環境，我們有分別的解決方案：在綜合、方針及時序分析方面，我們有傳統的QuartusII;在片上互聯方面，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工具，獲得對FPGA的開發支持。

　　三、FPGA設計融入哲學思想

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　　北京周立功公司FPGA工程師 郭立龍

　　融合為電子技術的行業應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。

　　在電子產品設計中，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外設端口，FPGA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，因為各個FPGA廠家提供了經過充分驗證的IP核。

　　同時，我們曾經也使用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行能力。數字0與1的翻轉時間在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備中能夠看到他的性能，一些高速端口在處理數十條信道中的復雜的通信協議編碼與解碼，同時另一些I/O在并行處理多達10路的高速ADC送來的數據。

　　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任何數字電路。內嵌式MCU與FPGA的融合是正在上演的重頭戲。

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

　　Altera半導體推出的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半導體提供通過驗證的一系列IP Core能夠使得設計者輕易完成自定義的SoC系統搭建。我們看到大學中的愛好者在廠家的技術資料參考下能夠順利完成基于DDS技術的任意波形發生器設計，并帶有LCD顯示屏和觸摸屏的人機交互GUI菜單，然后通過文件系統的支持將波形數據存入SD卡。

　　Microsemi公司的FPGA產品，早期在ProASIC3系列器件中實現嵌入ARM公司授權的標準MP7以及Cortex-M1內核，方式與Altera半導體的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所需內存器件，這使設計者又想起了傳統的單板機式系統思路。不過很快，Microsemi半導體Fusion(融合)器件系列的誕生第一次使SoC的概念變得清晰。Fusion系列器件內嵌了多達512KB的用戶可用FlashMemory，設計者可以在需要嵌入Cortex-M1或者8051S處理器內核的時候，將程序運行的C Code存儲在器件內部的FlashMemory中，當然也可以用來存儲字庫、數組等用戶數據。Fusion的另一個創新在于將多達30個通道并包含比較器等調理電路的ADC集成于單芯片內，實現模擬電路與數字電路的融合……現在，我們以上曾經做過的FPGA設計一定程度上可以統一到Fusion器件的單芯片SoC平臺了。

　　利用Fusion的FPGA+Analog+“MCU”架構，我們曾成功協助設計者定制其專屬的多核SoC系統。該產品的PCB面積有限，而傳統的行業方案或許需要2-3顆MCU來并行處理才能夠得以完成。基于設計者已有的軟件算法，我們推薦一顆Fusion器件并順利協助設計者嵌入2顆MCU軟核完成設計，他同時將原來的PCB縮減50%。而實現的這些功能包括數據的多通道配置、數據格式的算法、系統的多路模擬量監控(ADC模擬模塊)、GPRS的遠程通信協議和加密算法。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，也省去設計者調用軟核處理器之外全總線掛接的調試步驟。

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

　　通過長時間與Microsemi半導體的接觸，發現設計者對SmartFusion系列器件在原有Fusion的結構基礎上形成真正的硬件FPGA+Analog+MCU的結構有著更加快速的認可，并在設計推廣中收獲一些代表性的方案應用。在工業場合，SmartFusion器件采用的已被廣泛應用的Cortex-M3標準ARM內核，使得設計者很容易將原來的同樣內核MCU的設計無縫移植過來，同時，官方及周立功公司等提供完善的技術支持，設計者可以在SmartFusion器件的硬核和以太網MAC中運行實時操作系統支持TCP/IP協議，而官方也提供了廣泛應用與工業的實時以太網IP解決方案。這樣，設計者將多路ADC采集的模擬量數據整合上傳，同時Cortex-M3接收主機端的控制指令通過AHB內部總線驅動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方式使用內核來更新FPGA邏輯的程序，使器件遠程更新變為現實，也提供了在這類較為危險的場合下為保障調試人員安全的一種解決方案。

　　前不久，幫助一位FPGA設計者分析幾段HDL的設計，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生了截然不同的差異，輸出難以解釋的混亂數據，期間百思不得其解。“或許他們(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!再次感慨現在的設計也需要融合哲學的思想!從電阻電容到集成電路，從開關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，持續百年并且仍在延續。

　　四、FPGA：融合邁入新階段

　　向新融合時代進發

　　雖然FPGA現在只有幾個資深玩家，但仍然可用“異彩紛呈”描述它的創新軌跡，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，各種哲學流派存在家族相似性，FPGA的融合也相似。如賽靈思(Xilinx)的Zynq-7000系列、Altera的28nm Cyclone V和Arria V產品、Microsemi半導體公司的SmartFusion器件等。Altera資深副總裁、首席技術官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DSP等，利用這種兼顧的架構可不斷拓展應用領域，覆蓋高性能計算、高性能存儲、汽車馬達控制等。

　　另一方面，FPGA廠商突破摩爾定律的3D異構IC，將不同工藝的模擬和數字IC實現單芯片集成，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竇祥峰就提到，FPGA未來融合的方向和創新點應該是在封裝上，現在封裝和制程節點同樣重要，封裝技術對系統集成有很大的幫助，如TSV硅穿孔、2.5D封裝/3D封裝等新型封裝技術。

　　賽靈思公司全球高級副總裁、亞太區執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、更合適的工藝節點。3D IC技術可降低企業一下子把所有設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向20nm工藝過渡。“不過，系統級單芯片器件的設計和集成比以往需要更多專業技術和投資，3D IC的開發和測試也需要多年專業經驗。”湯立人進一步指出。

　　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收發器和72個13.1Gbps收發器以及可滿足關鍵Nx100G和400G線路卡應用功能要求的單芯片解決方案。

　　當然，一切創新都要以應用為導向。Altera公司總裁兼CEO John Daane表示，FPGA對新技術節點的需求已經超出了電路設計能力，在芯片級甚至是系統級影響設計選擇。他舉例道，在當今以系統為導向的環境下，只有業界最快的收發器還遠遠不夠。串行鏈路需要速度足夠快的控制器才能夠跟上收發器，控制器需要速度很快的片內總線、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。

　　設計工具革新應對挑戰

　　將融合進行到底的FPGA雖然一路走來風光無限，但Altera亞太區產品市場經理謝曉東指出：“FPGA硬件設計的靈活性也會帶來諸如設計復雜度增加的煩惱，而軟件開發在嵌入式系統開發周期中占重要地位。誰更早開發軟件，誰就能占據先機，贏得市場。”由于FPGA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，系統互聯，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廠家對設計工具的革新也著眼于此。賽靈思前不久公開發布新一代顛覆性設計環境Vivado設計套件，來打破集成和實現的瓶頸。“Vivado不僅能加速可編程邏輯和IO的設計速度，而且還可提高可編程系統的集成度和實現速度，讓器件能夠集成3D堆疊硅片互聯技術、ARM處理系統、模擬混合信號(AMS)和絕大大部分半導體IP核。Vivado設計套件突破了可編程系統集成度和實現速度兩方面的重大瓶頸，將設計生產力提高到同類競爭開發環境的4倍。”湯立人指出。

　　而Altera的方法是“各個擊破”。Misha Burich提到，針對以上五點混合系統開發環境，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工具，獲得對FPGA的開發支持。此外，Altera率先在FPGA業界實現了虛擬原型開發技術，可支持用戶面向他們的SoC FPGA器件開始應用軟件的開發，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工具的重要性。“為縮短設計周期和加快上市，提供便捷易用的開發工具越來越重要，我們在軟件易用性與人性化、調試的方便性、時序優化、軟件編譯時間上做了很大的努力，現在我們在這些方面達到了國際先進水平。”竇祥峰表示。

　　除了FPGA原廠自己提供開發套件外，第三方的開發板或工具是FPGA生態系統的重要組成部分。北京阿爾戴信息技術有限公司南方區技術經理毛春靜提到，目前的主流FPGA器件廠商，都只提供滿足基本開發流程所需功能的工具，對前端設計、驗證和評測支持甚少，這都需要專業的第三方EDA工具提供支持。“隨著對FPGA器件應用的深入以及規模的擴大、復雜度的提高，必然會對第三方專業EDA工具有著持續增長的需求。”毛春靜表示。

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

　　國內廠商開始發力

　　從20世紀80年代開始先后有58家公司從事過FPGA的研發，但目前FPGA廠家僅只有三四家碩果僅存。而國內的聲音在這方面相比通信芯片、無線芯片等相對較弱。可喜的是，除了航天772所在高可靠領域應用FPGA領域取得突破外，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、資金實力雄厚的大公司在FPGA領域折戟沉沙中吸取的教訓在于：一是不能以技術為導向，要重視市場;二是要保證持續的資金投入，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廠商失敗的經驗，以研發為主體、市場為導向，在經過對國內外市場的充分調研后確定了現在的FPGA+CPU+FLASH+SRAM的Tile架構，并推出了32款產品。劉明介紹說，京微雅格的優勢在于研發、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產品系列的開發，計劃10月開始流片。

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

　　當然，雖然國內FPGA已邁出了“一小步”，但能否成為FPGA業的“一大步”，還有諸多挑戰。劉明表示，目前公司遇到的最大挑戰是如何讓國產FPGA盡快地進入市場并得以認可，除了自身修煉內功之外，還需要國內市場持續關注國產FPGA的研發進度，帶動整個使用國產FPGA的生態鏈發展。陳雷也指出，應借助國家重大科技專項推動國產FPGA產業發展，以產業聯盟的方式構建完善的國內FPGA產業生態環境，合適地引入資本市場推動產業的發展，加強整機系統企業對國產FPGA產業的牽引作用，力爭以點帶面，尋求合適的特殊領域應用環境作為國產FPGA的市場切入點，形成中國FPGA的核心競爭力。

　　五、可重構激發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品研發和產業化，足見政府對FPGA產業的重視。

　　軟件支持成為關鍵

　　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，其中不乏像Intel、TI、AT&T、三星等技術、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在于：一是不能以技術為導向，要重視市場;二是要保證持續的資金投入，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廠商失敗的經驗，以研發為主體、市場為導向，產學研用相結合。京微雅格看到FPGA發展的趨勢，即高集成度、可重構和低功耗，在經過對國內外市場的充分調研后，確定了 FPGA+CPU這種模式，提出并發展了一系列自我創新的概念和核心技術(如微處理器與可編程模塊的融合，高速布線網絡DCC在互連架構中的應用等)，開發出了FPGA+CPU+FLASH+SRAM的Tile架構。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，FPGA本身容量最高達6K。

　　FPGA作為一種可編程器件，軟件的支持對產品成功起到關鍵作用，可以說軟件已占到產品研發的60%。而京微雅格配合最新CME3000系列的軟件系統Primace4.0功能極大增強、操作極大簡化，實現了軟、硬件平臺的無縫結合。解決了軟件問題，可以說是京微雅格產品研發攻關的重大突破。由此，京微雅格自主創新技術平臺——— 可配置應用(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

　　我們的CME產品注重三個核心要素：一是Performance，即高性價比，二是Adaption，即可滿足不同行業應用，在同一產品上可進行遠程更新、升級以適應市場需求變化，降低研發成本。三是Cost，即低成本。現在，京微雅格已著手55納米LP工藝CME4000產品系列的開發，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，京微雅格采取的戰術是從中低端產品做起，主要面向工業控制、顯示驅動、信息安全等領域，并將進一步向汽車或消費類電子產品延伸。京微雅格的優勢在于研發、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。而高端產品則主要定位在通信、廣播等領域，京微雅格也已經做好了高端產品的技術準備，何時開發主要看客戶的需求了。目前CME1000/2000產品在2011年實現銷售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設計廠商都會相繼轉投到用靈活性更高的可編程器件來實現，或者在他們的芯片中植入可重構可編程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是如何讓國產FPGA盡快地進入市場并得以認可，除了我們自身修煉的內功之外(包括硬件、軟件的研發)，還需要國內市場持續關注國產FPGA的研發進度，帶動整個使用國產FPGA的生態鏈發展。

　　六、FPGA已成融合集大成者

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　　賽靈思公司亞太區銷售與市場副總裁 楊飛

　　隨著工藝和技術的進步，融合ARM、DSP、硬核IP等已成為家常，但在實現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開發平臺、3D IC、Vivado開發套件等等的出新，將賽靈思“創新是DNA”的理念發揮到了極致，引領著賽靈思走向“All Programmable”全新的征程。

　　3D IC是行業必然發展方向

　　3D IC是一個很熱門的課題，不只是FPGA行業，也是半導體行業必然的發展方向。

　　在賽靈思的創新中，3D IC是不容錯過的話題。賽靈思公司亞太區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，也是半導體行業必然的發展方向。“因為最主要的是它能夠打破摩爾定律的束縛。假如工藝不改進，就只能跟著摩爾定律的步伐發展，并且不容易把數字和模擬IC混合在一起。”楊飛進一步指出，“我們今年推出了全球首款異構3D IC，將40納米模擬電路跟28納米數字電路混合在一起，通過3D IC堆疊到同一個芯片里面去，產生了全球唯一的400G OTN FPGA單芯片。在系統級的應用方面，就可將原來需要5片標準器件的方案變成單片FPGA方案。”

　　而實現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，投資3D IC從90納米開始，到65納米，又到28納米量產，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，持續投入資金和耐心做研發，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，還要有技術的積累，要在相關技術、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，還要下決心把產品的架構設計成符合3D IC產品架構的需求。

　　在客戶關心的開發難度和成本、時間方面，賽靈思也持續創新，今年新的軟件開發平臺Vivado即是佐證。楊飛表示，到了28納米節點，FPGA中就有65億個晶體管，如果用傳統的FPGA開發手段，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周期，滿足28納米節點及以上節點新工藝集成度的需求，包括IP集成等。同時，因為FPGA帶有ARM內核，需要提供一個有機結合硬件、軟件的并行開發平臺，加快開發的進度。“通過Vivado中高階綜合的開發手段，工程師可以在做系統設計的時候，以C為開發手段。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，全面提升了設計生產力。”楊飛指出。

　　集成新模塊要看市場需求

　　系統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：一是提供系統集成性，這主要是希望把系統的性能和帶寬加強，將密度、帶寬和性能提高N倍，這是持續永恒的發展方向。并且很重要的一點就是還要保證低功耗，以適應節能環保的需求。二是要有推動產品迅速上市的支持機制，包括軟件工具、產品易用性等。因為每個具體應用需求不一樣，比如醫療設備要通過一些許可資質，需要1～3年的時間;汽車電子也涉及相關安全認證，從開發到上市一般需要3～5年;無線通信系統一般需求10個月左右;某些工業控制或者3D電視在幾個月時間內就可完成。

　　目前FPGA的融合最引人注目的是集成ARM，將應用領域拓展至廣闊的嵌入式市場。而傳統FPGA里已經有處理器、邏輯等架構和能力，賽靈思通過將ARM A9雙核集成到Zynq器件中，實現可編程平臺硬件和軟件有機的結合。楊飛對此表示，做系統設計的時候，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有機的結合，可以使FPGA更多地進入傳統處理器服務的領域。因為這些領域本來扁平的系統架構中就需要處理器、FPGA等，而現在賽靈思提供一個更優化的架構，大大提升整個系統的帶寬，也幫助我們擴大了應用市場。

　　未來FPGA還會集成什么模塊?楊飛表示，典型的嵌入式系統中有處理器、邏輯IC、存儲器，還有周邊的設備，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，賽靈思也早已胸有成竹。楊飛表示，從工藝的角度出發，賽靈思承諾會持續創新以保持領先，不斷地進入傳統標準器ASSP/ASIC所服務的領域，這一趨勢將不斷加快。在與客戶應用結合方面，系統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計平臺通過一些參考設計IP，大幅提高了賽靈思客戶使用FPGA的效率，降低了研發成本。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核結合實現功能互補

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　　賽迪顧問消費電子中心咨詢顧問 馬思超

　　隨著FPGA技術的不斷發展和創新，使RISC處理器與FPGA集成、兩種系統的融合與優化成為新一代FPGA的發展趨勢。

　　如今，FPGA技術正處在高速發展時期，芯片規模越來越大，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，在應對控制復雜度低、數據量大的運算時具有較強的優勢。但是在復雜算法的實現上，FPGA卻遠沒有32位精簡指令集計算機(RISC)處理器靈活方便，所以在設計具有復雜算法和控制邏輯的系統時，往往需要RISC和FPGA結合使用。這樣，電路設計的難度也就相應地增加。

　　RISC和FPGA結合成發展趨勢

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

　　FPGA技術的不斷發展和創新使RISC處理器與FPGA集成，從而大大減小了硬件電路復雜性和體積，同時也降低了功耗，提高了系統可靠性，兩種系統的融合與優化成為新一代FPGA的發展趨勢。

　　2010年，FPGA廠商Xilinx和Altera先后聯手英國ARM公司瞄準下一代消費電子、汽車及工業電子應用領域，推出了各自的FPGA內嵌ARM硬核嵌入式處理器架構。與傳統嵌入式微處理器概念不同，基于ARM的FPGA單片系統通過內部高速總線有效的提升系統間信號傳遞的速度與穩定性，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、低成本協處理器的最佳選擇，FPGA為處理器提供了硬件加速的空間。同時，FPGA龐大的可編程邏輯資源與靈活的可重配置能力使系統級芯片可以在內部進行軟、硬件升級，解決了由升級系統功能帶來的更換外部設備帶來的成本問題。

　　作為邁入嵌入式系統領域的第一步，Altera和Xilinx(賽靈思)都成功地將片上系統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。然而兩種系統的組合均可以根據實際應用需求進行優化與裁剪。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系統接口方面，賽靈思提出的帶有可編程邏輯的ARM系統解決了將FPGA嵌入ARM核方案中遇到的帶寬問題。

　　FPGA與ARM核結合實現功能互補

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

　　FPGA與ARM融合的價值不僅僅體現在處理器性能的提升上。

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

　　然而在系統原型驗證過程中，高速模數轉換器的電路板設計一直是影響信號處理算法效率的首要因素。利用ARM系統內部硬件資源實現具有高可靠性的片內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域的FPGA由于其強大的并行處理能力常用作協處理器，而ARM出色的圖像處理性能已經顛覆了智能手機、平板電腦等領域。將這兩種高集成度的芯片融合成為單芯片片上系統，將對已有的基于ARM和FPGA嵌入式系統重新定義。由此可見，FPGA與ARM的結合實現了各自應用領域中所需功能的互補。

　　ARM處理器與FPGA可編程邏輯相結合，提供了巨大的串行和并行處理能力，發揮了FPGA邏輯控制對大量數據進行高速處理的優勢以及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/復雜算法控制邏輯以實現各種接口和控制任務。基于ARM的FPGA能夠對邏輯資源進行動態配置，實現時間的時分復用，靈活快速地改變系統功能，節省邏輯資源，能夠滿足大規模應用的需求，是未來FPGA重點發展的領域之一。

　　八、高可靠領域FPGA大有可為

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　　航天772所FPGA部主任 陳雷

　　應借助國家重大科技專項推動國產FPGA產業發展，以產業聯盟的方式構建完善的國內FPGA產業生態環境。

　　航天772所是全球領先的宇航微電子整體解決方案的供應商，同時也是專業的電子系統小型化解決方案的供應商。航天772所從2002年開始從事高可靠的FPGA設計、封裝、測試及可靠性評估工作，通過10年的發展，形成了一支專業從事高可靠應用的FPGA及PROM研制團隊。

　　航天772所在高可靠和高等級FPGA和PROM設計、封裝、測試及應用等方面形成自主核心技術及系列產品，實現了中國自己的“航天百變芯”。

　　高可靠領域應用FPGA占市場15%

　　具有完善的封裝、測試和可靠性考核條件，才能在高可靠產品的研制和生產中占據優勢。

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

　　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，在陶瓷封裝技術方面帶來新的挑戰。航天772所可以提供CPGA、CLCC、CQFP、SPGA、CBGA等多種FPGA產品的陶瓷封裝，基于自身的陶瓷封裝線還可以根據用戶的需求提供小型化和差異化的封裝，并且可以實現多芯片的封裝。

　　此外，測試是FPGA研制的重要環節。FPGA的測試不同于傳統的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，所以測試是產品生產的重中之重。每個產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計。基于航天772所高性能大型測試儀，航天772所構建了千萬門級SRAM型FPGA測試平臺，目前可以實現高可靠FPGA產品的量產測試。

　　從特殊應用領域入手滿足客戶需求

　　FPGA已進入“應用為王”的時代，構建不同應用領域的平臺FPGA產品是未來的發展方向。

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

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

　　通過針對全球FPGA市場的分析及對競爭對手的分析，FPGA未來的發展必然是以客戶需求為牽引。目前FPGA產品已進入“應用為王”的時代，構建不同應用領域的平臺FPGA產品是未來的發展方向。立足微電子整體解決方案的優勢，從特殊應用領域入手滿足客戶的需求，是航天772所FPGA產品的定位。目前針對空間應用的單粒子加固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品，已經有多家客戶訂貨及使用。

　　對于中國FPGA的發展，應借助國家重大科技專項推動國產FPGA產業發展，以產業聯盟的方式構建完善的國內FPGA產業生態環境，合適地引入資本市場推動產業的發展，加強整機系統企業對國產FPGA產業的牽引作用，力爭以點帶面，尋求合適的特殊領域應用環境作為國產FPGA的市場切入點，形成中國FPGA的核心競爭力。

　　九、All Programmable器件的設計時代已經到來

　　歷經四年的開發和一年的試用版本測試，賽靈思可編程顛覆之作 Vivado 設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， 致力于加速其設計生產力。

　　賽靈思市場營銷與公司戰略高級副總裁Steve Glaser表示：“在過去的幾年中，賽靈思把??半導體技術的創新推向了一個新的高度，并釋放了可編程器件全面的系統級能力。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(SSI)的技術器件上的部署， 除了我們在FPGA技術上的不斷創新之外， ，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。”

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

　　Steve Glaser還表示，在利用“All Programmable”器件創建系統的時候，設計者所面臨的是一套全新的集成和實現設計生產力的瓶頸問題。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”，以及設計和IP的重用等。實現的瓶頸包括芯片規劃和分層;多領域和大量的物理優化;多元的“設計”與“時序”收斂;和后期的ECO和設計變更的連鎖效應。

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　　十、Vivado設計套件以IP和系統為中心

　　打造全新設計環境

　　Vivado借鑒ISE設計套件的所有經驗、注意事項和關鍵技術，并充分利用最新EDA算法、工具和技術，打造了這個以IP和系統為中心的、面向未來10年All Programmable器件的全新設計環境。賽靈思早在1997年就推出了ISE設計套件。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，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設計套件。與ISE相比，Vivado設計套件的優勢體現在：確定性的設計收斂;可擴展的數據模型架構、芯片規劃層次化，快速綜合、多維度分析布局器、功耗優化和分析、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。

　　生態體系是關鍵

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

　　賽靈思認為，利用All Programmable器件創建系統，設計者將面對的是一套全新的集成以及如何實現設計生產力的問題。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”以及設計和IP的重用等。實現的瓶頸問題包括芯片規劃和分層、多領域和大量的物理優化、多元“設計”與“時序”收斂、與后期的ECO和設計變更的連鎖效應等。

　　Vivado解決集成與實現問題

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

　　值得指出的是，Vivado高層次綜合技術將C、C++和SystemC規范直接運用于FPGA，無需手動創建RTL，從而加速設計實現進程。高層次綜合可采用Verilog、VHDL和SystemC語言編程的RTL設計文件，還能生成驗證和實現腳本，實現RTL驗證和RTL綜合工作的自動化。就OpenCL而言，賽靈思是開發OpenCL框架的行業成員之一。就GPU而言，OpenCL是開啟并行基礎架構的關鍵，但目前還不能直接支持FPGA。所以，高層次綜合技術是FPGA開啟并行基礎架構的關鍵。

　　為了解決實現瓶頸問題，Vivado采用一個分層的芯片規劃器和分區器、一個具有行業領先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。而且，這種增量式流程只需對設計的一小部分進行重新實現，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，產品采用最新的共享可擴展數據模型，用戶能夠在設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化。

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

　　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，新的技術必將為我們創造更多的應用機會和更多的客戶群體。

　　FPGA的優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，而且絕大多數設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展和變化的電子產品;至于劣勢主要是FPGA對設計者自身能力的要求較高，這相當于提高了設計者的門檻，還有隨著FPGA規模的越來越大，在時鐘、時序、仿真、聯合設計和驗證方面都帶來了較大的挑戰。

　　FPGA服務需要快速響應

　　FPGA需要更強的技術支持能力才能推廣應用的產品，代理商要全方位給客戶提供支持。

　　由于上述特點，FPGA的應用領域很廣，七大戰略性新興產業，包括節能環保、新能源、新一代信息技術、新能源汽車等對于FPGA的應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。從科通公司目前的資源及客戶開發情況上看，我們的主要客戶集中在工業、醫療、通信和消費類電子等方面。首先科通與多家全球主要的領先半導體供應商及軟件廠商有著緊密的合作關系，我們可以共享這些產品線的資源優勢，挖掘和取得更多的機會。其次我們有一個非常有經驗、非常優秀的FAE團隊。我們知道FPGA是需要更強的技術支持能力才能推廣其應用的產品，優秀的FAE可以從系統方案、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并快速解決，才能使客戶的產品盡快推向市場。可以說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團隊，具備快速的響應支持能力，能為客戶提供最好的服務。鑒于新興產業的客戶對FPGA的理解和應用能力相對不強，科通正努力培養一支專業的技術團隊，廣納FPGA方面的人才，與原廠緊密聯系，為客戶開展更多的培訓和研討會活動，確保客戶能夠及時得到最充分的新技術支持和產品信息，以協助客戶進行更深入具體的開發。在汽車電子領域，我們也和新能源汽車行業的龍頭企業保持著緊密聯系，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技術的變革更新，是這個行業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合原廠整合資源來推動客戶產品開發。每個公司都會有自己獨有的資源優勢，科通公司也結合了自己的優勢資源來建立Xilinx產品線的生態系統，比如有些客戶屬于Design house類型，有些是屬于有市場卻沒有設計能力類型。科通的作用就是為他們做“紅娘”，最終取得多方共贏的局面。

　　加強新技術的學習能力

　　針對新技術，分銷商必須深入理解學習新技術的特性，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備制造商開發產品的時間并加快了產品面市的速度，從而減小了制造商的風險。與采用傳統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，新的技術必將為我們創造更多的應用機會和更多的客戶群體。針對新的技術，分銷商應基于新產品的優勢發現更多的應用機會和目標市場，并針對目標市場制定相應的策略，進一步提高FPGA產品的市場份額。在每一代新產品發布前，分銷商都會向原廠深入學習新器件的特性，研究其在各個市場應用中獨有的價值，有針對性地制定相應的策略來進行推廣。在宏觀上，一般采取先重點在各個行業的領軍企業中推廣，然后逐漸加大向中小企業推廣的力度。在微觀上，則要根據不同的產品特性，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層面的技術培訓。而且由于硬核不僅提高了性能，也大大降低了開發難度和設計門檻，允許更多客戶嘗試使用FPGA這種新技術，所以分銷商的推廣對像不僅包括已經使用過FPGA的客戶，也應包括未使用過FPGA的新行業客戶。

　　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，實現了突破性功能、容量和系統集成。分銷商一方面推薦傳統客戶盡量使用新一代FPGA來設計新產品，以幫助客戶降低其產品的成本和功耗。另一方面也會向傳統ASIC和ASSP領域發起沖擊。因為新工藝實現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之間的超高帶寬數據傳輸。分銷商的推廣策略就應從平臺化、高集成度以及高帶寬需求三方面入手，解決客戶現有方案的技術瓶頸，提升其產品性能。

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

　　十二、FPGA應用走向低端尚需時日

　　FPGA正在逐漸替代傳統意義上的MCU，因為其更加靈活。FPGA也會更強烈地影響到傳統的MCU和ASIC產業。

　　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。對設計者來說，是挑戰與機遇并存。

　　對ASIC構成威脅仍非易事

　　隨著功能的強大，可以適合更多的工程領域，與傳統的 ARM、DSP形成了一個競爭的局面。很多工程師已經在使用FPGA來替代傳統的ASIC應用。例如，FPGA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。可以使用一種通用的器件來實現不同的MCU所實現的功能。這讓很多設計在初期可先使用通用的FPGA實現功能驗證;等到產品化的時候，再使用一些專用ASIC。

　　不過，就目前的技術發展情況來講，FPGA想要真正對ASIC的市場構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用尚需時日。另一方面，ASIC陣營也在不斷朝多內核、可編程方向發展，簡單緊湊的結構和優秀的實時處理能力恐怕也不是復雜的FPGA可以馬上企及的。是否能夠對ASIC構成真正挑戰，還要拭目以待。對設計者來說，隨著容量的增加以及IP核的增加，設計要比之前容易一些。不過，也需要設計者學習更多的設計技巧與知識。

　　FPGA會成為設計者首選

　　FPGA的需求增長量非常快，幾乎在各個領域中都可以見到FPGA的影子。FPGA正在逐漸替代傳統意義上的MCU，因為其更加靈活。尤其是在高速的通信行業，FPGA的使用量非常之大。同時，在很多消費類產品和工業產品上，很多產品也在大規模的使用FPGA來替代傳統的ASIC。

　　FPGA有如下優勢：首先，FPGA的運行速度非常適合在高速的場合下使用;其次，FPGA的IO資源也非常豐富，在連接多個設備和多路設備的時候有巨大的優勢。再次，FPGA內部是并行運算的，在大數據量的處理和吞吐的時候非常方便。設計開發靈活，便于系統的更新換代，二次開發非常方便。

　　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計開發工具，讓設計變得更加輕松。

　　FPGA在未來會滲透到更多的領域，會越來越被人們所重視和認可。在更多的情況下，FPGA會變為設計者的首選。此外，FPGA也會更強烈地影響到傳統的MCU和ASIC產業，這都取決于FPGA的優點。

　　作為一個基于高端技術的行業，FPGA的發展前景顯然是非常廣闊的，業內的專家們不拘泥于固有的平臺，新的設計思路和方法不斷涌現，新的應用市場不斷拓展。挑戰意味著更大的機遇，這絕對是一個非常值得關注和期待的行業。