未來十年,FPGA架構(gòu)的演進(jìn)將會(huì)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,。
在英特爾的一份關(guān)于靈活性與效率的報(bào)告中,,列舉了一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn),即每毫瓦百萬運(yùn)算次數(shù),。通用處理器的功效相對(duì)比較低,,但是它的靈活性相對(duì)比較高。DSP的功效處在中間,,功效最高的是一些專用的硬件,,比如說ASIC、ASSP等,,但是它的靈活性相對(duì)會(huì)很低,。報(bào)告指出,在一個(gè)要兼顧靈活與功效的系統(tǒng)中,,最好的方案就是處理器與專用硬件相結(jié)合,。
如果在FPGA中集成了處理器,會(huì)同時(shí)兼具硬件與軟件的靈活性,。同時(shí),,如果我們把ASIC和ASSP的一些特性加入FPGA,又可為這個(gè)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(gè)趨勢(shì),。
FPGA廠商有天然優(yōu)勢(shì)
作為FPGA的供應(yīng)廠商,我們有天然的優(yōu)勢(shì),,因?yàn)槲覀兞私釬PGA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(jìn)將會(huì)繼續(xù),。在FPGA中我們會(huì)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(jì)算,、高性能存儲(chǔ),、汽車馬達(dá)控制等。
需要支撐技術(shù)積累
在迎接硅片融合的時(shí)代,,如果只是做芯片的話是遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)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(gè)RSIC架構(gòu)的處理器,,是利用FPGA的架構(gòu)來實(shí)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(huì)用到一個(gè)或多個(gè)NIOS軟核處理器,,因此在硬核的處理器選擇上,我們也同樣會(huì)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(shí),,我們也和英特爾合作,,因?yàn)橛行┛蛻粝M麨锳tom增加靈活性,所以英特爾將我們的FPGA與Atom做到了一個(gè)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(gè)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(huì)提供解決方案,,同時(shí)會(huì)有一些IP,。舉個(gè)例子,我們?cè)?010年收購了一個(gè)叫Avalon的公司,,這個(gè)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?yàn)镺TN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(diǎn)運(yùn)算的DSP架構(gòu),,因?yàn)樵谟行?yīng)用中需要有浮點(diǎn)運(yùn)算的DSP來提供很大的動(dòng)態(tài)范圍,。在可變精度DSP方面,,我們?cè)谛乱淮a(chǎn)品上也會(huì)有可變精度的DSP模塊給客戶。
混合系統(tǒng)開發(fā)需對(duì)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(duì)它們編程需要多方考慮,包括綜合,、仿真時(shí)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(duì)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(shí)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(gè)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(qiáng)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(duì)FPGA的開發(fā)支持,。