《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)點的新工藝,、以及來自競爭對手和客戶的重重新挑戰(zhàn)下,,Altera的FPGA產(chǎn)品獨善其身,在2008年營收增長了8%,,達(dá)13.67億美金,。且在今年2月份,Altera在馬來西亞檳城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)計提供700名當(dāng)?shù)匮邪l(fā)工作機會,。而對2009年的發(fā)展趨勢,“我們預(yù)測將比去年下滑15~20%,?!盇ltera公司總裁、CEO兼董事會主席John P. Danne表示,,“不過,,鑒于我們的技術(shù)和業(yè)務(wù)模式,我確定我們?nèi)詫⑹怯??!?/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商TSMC在不同的工藝節(jié)點都有著相當(dāng)長的合作歷史,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€部門,每一個節(jié)點的產(chǎn)品都完全按計劃推出?!盚ata 表示,,“我們向TSMC提供了很多自己的IP,并沒有使用他們太多的設(shè)計服務(wù)或IP,,我們專注于自己設(shè)計的每一個晶體管上,,在樣產(chǎn)最終產(chǎn)品之前做了大量的測試,以便提升工藝,、進行進一步的分析并改進可靠性,。這是我們獲得上市時間、性能和可靠性的基礎(chǔ),?!?/P>


? “在45nm節(jié)點,業(yè)界仍將采用CMOS技術(shù),,我們認(rèn)為至少在未來更細(xì)的2~3個技術(shù)節(jié)點上采用CMOS技術(shù)都沒有太大的障礙,。”Altera全球運營和工程資深副總裁William Y. Hata 表示,,“但是在45nm及以下,,技術(shù)臺階顯著上升,這意味著在代工和設(shè)計兩方面的玩家都會減少,?!?/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,滿足了從對成本敏感的視頻攝像機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)專門針對40G和100G應(yīng)用進行了優(yōu)化,,例如,通信系統(tǒng),、高端測試設(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無線基礎(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開始出貨之前,,我們就已經(jīng)接到了很多訂單?!盇ltera營銷資深副總裁Danny Biran透露,,“客戶涉及通信系統(tǒng)(包括基站、交換機等),、軍事系統(tǒng)及醫(yī)療系統(tǒng)等多個應(yīng)用領(lǐng)域,,其中也包括中國的企業(yè),我們估計40nm產(chǎn)品第一季度的營收約100萬美元,?!?/P>


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


與EDA廠商:合作而非競爭


?? 去年10月的一次FPGA用戶調(diào)查曾顯示,,有50%的用戶表示設(shè)計工具應(yīng)該更好,,用戶對于FPGA設(shè)計工具最不滿的是布線和時序預(yù)算。Altera公司的Quartus II軟件版本目前已升至9.0,,這個統(tǒng)一的設(shè)計環(huán)境能完成Altera CPLD,、FPGA和HardCopy ASIC全系列產(chǎn)品的開發(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)計人員在引腳分配期間可能出現(xiàn)的同時開關(guān)噪聲(SSN)違規(guī),,更迅速地實現(xiàn)電路板設(shè)計,提高信號完整性,;增強SOPC Builder——簡化了硬件和軟件工程師之間的信息傳遞,,增強了GUI,大型系統(tǒng)顯示更加清晰,;亞穩(wěn)態(tài)分析——提供工具來自動識別可能出現(xiàn)的亞穩(wěn)態(tài)電路問題,,自動報告平均故障間隔時間(MTBF);增強引腳規(guī)劃器——提供新的時鐘網(wǎng)絡(luò)查看功能,,幫助設(shè)計人員更好地管理時鐘資源,。


? “軟件的質(zhì)量決定客戶是否會繼續(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用戶提供合適的工具,、IP和設(shè)計支持,,更好地幫助他們完成自己的設(shè)計?!盌anne表示,,“這也是Altera的市場份額能逐年上升的原因之一?!?/P>


?? 我們認(rèn)為45nm的競爭很大程度上也取決于軟件,。“EDA廠商不會針對不同F(xiàn)PGA廠商提供不同的服務(wù),,而我們一般采用會同時進行硬件和軟件開發(fā),,軟件通常在芯片量產(chǎn)前六個月就可以付諸使用。EDA廠商做不到這一點,?!盚ata表示。


? “當(dāng)然,,EDA廠商在PLD領(lǐng)域的確扮演者非常重要的角色,,不過,我們不認(rèn)為EDA廠商是我們的競爭對手,,所以我們不會與他們進行競爭,,而是努力與他們合作。主流EDA廠商如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公司宣揚的全球速度最快的SPEEDSTER SPD60,以及SiliconBlue公司聲稱的首款專為電池供電手持消費電子設(shè)備而優(yōu)化的iCE系列非易失性FPGA,。這兩個系列的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,、測試與測量、加密及其它高性能應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)一席之地,;而SiliconBlue則選擇進入低端市場,,將產(chǎn)品鎖定在以電池供電便攜式應(yīng)用領(lǐng)域。


? 實事上,,作為一個高成長,、高利潤的市場,,PLD領(lǐng)域一直都吸引著風(fēng)投的關(guān)注?!拔覀児烙嬜罱鼛啄暌呀?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,。在這個市場,,Altera近年來的市場份額一直在增加,而我們最大競爭對手的略有降低,,但總的說來,,這個市場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成功,,但不是現(xiàn)在?!?他指出,。


? “除了軟件因素,客戶還需要廣闊的IP來幫助進行自己的設(shè)計,,對于初創(chuàng)公司來說,挑戰(zhàn)不僅在于需要良好的芯片架構(gòu),,而且他們需要開發(fā)軟件工具和廣闊的IP,。”Danny補充道,,“所以我們??吹竭@些公司有產(chǎn)品,但鮮見完整的方案,。要做到廣泛的客戶支持,,這同樣也很燒錢?!?/P>


? 在被問及是否擔(dān)心這些新創(chuàng)公司會影響到Altera的市場份額時,,Danne說:“在這個領(lǐng)域,針對一些利基市場開發(fā)產(chǎn)品是可能的,,但目前成功的可能性比較少,。開發(fā)芯片、IP和軟件都很費錢,,新創(chuàng)公司想要成功就必須在主流市場獲得大量營收,。”

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