拓寬消費電子應用 FPGA市場(chǎng)風(fēng)生水起
FPGA市場(chǎng)雖然只有幾大“玩家”，但也不乏熱鬧。Altera公司繼去年底宣布收購Avalon公司之后，又于近日發(fā)布28nm高中低端全系列產(chǎn)品。賽靈思則在前不久的CES展上推出Consumer Video Kit消費視頻套件2.0版本后，近日又宣布收購高層綜合技術(shù)領(lǐng)先公司美國AutoES公司，而Lattice(萊迪思)也高調宣布推出HDR高清攝像機開(kāi)發(fā)套件，加快布局安防市場(chǎng)，這些舉動(dòng)除了為他們提升市場(chǎng)占有率加碼外，也預示著(zhù)FPGA市場(chǎng)新的發(fā)展潮流。 28nm FPGA滿(mǎn)足多元化需求 針對不同應用，通過(guò)工藝、收發(fā)器、架構、系統IP來(lái)組合。 Altera推出的28nm全系列產(chǎn)品可更好地適應客戶(hù)多元化需求�！拔覀儾豢赡懿捎猛瑯拥墓に噥�(lái)針對所有應用，或者說(shuō)對于所有應用采用同樣的架構。我們的策略就是針對不同應用，通過(guò)工藝、收發(fā)器、產(chǎn)品體系架構、系統IP來(lái)靈活‘組合’�！盇ltera高端FPGA產(chǎn)品市場(chǎng)高級總監David Greenfield向《中國電子報》記者表示。 而其中的關(guān)鍵在于工藝。David Greenfield介紹，因中低端應用重點(diǎn)考慮功耗和成本，因而Altera低端Cyclone系列和中端Arria系列選擇28nm LP(低功耗)工藝，而高端應用對于性能和速度有非常高的要求，采用28HP(高性能)工藝技術(shù)可實(shí)現高端應用所需的內核和收發(fā)器性能，因此Stratix V系列和HardCopy V系列采用28nm HP工藝。他還強調指出，HP工藝相比于其他工藝可實(shí)現30%的性能優(yōu)勢，而LP工藝則更易于生產(chǎn)，同時(shí)對于功耗和成本可達到更好的平衡。 在收發(fā)器、產(chǎn)品體系架構、IP方面Altera也是有備而來(lái)。David Greenfield介紹說(shuō)：“在收發(fā)器方面，Altera的28nm器件支持速率從600Mbps到28Gbps的收發(fā)器。在產(chǎn)品體系結構方面，提供優(yōu)化的片內存儲器以及硬核和軟核存儲器控制器，以支持所需應用的帶寬、功耗和成本需求，同時(shí)還提供性能優(yōu)化的高端、中端和低成本I/O接口。為了讓客戶(hù)能夠最大限度地實(shí)現差異化，在IP方面，Altera增強了多種系統級IP，如PCIe Gen2 x1和x4、40G/100G和100 Gigabit以太網(wǎng)等�！彼�進(jìn)一步指出，Altera在前段時(shí)間收購的Avalon公司在靈活的光傳送網(wǎng)(OTN)IP方面處于業(yè)界領(lǐng)先地位，收購之后，Altera可定制IP解決方案將拓展至OTN應用，支持1.2G、2.5G和10G以及40G和100G的數據速率，可助力客戶(hù)盡快將下一代光網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品推向市場(chǎng)。 在業(yè)界關(guān)心的供貨時(shí)間方面，David Greenfield表示，Stratix V系列會(huì )在今年第一季度供貨，ArriaV系列將在第四季度供貨，Cyclone V系列將在明年供貨。值得一提的是，Altera已向市場(chǎng)付運的高端28nm Stratix V系列FPGA工程樣片在性能方面得到了進(jìn)一步提升：一是收發(fā)器最大數據速率增加到了14.1 Gbps，可支持新的光纖通道協(xié)議，滿(mǎn)足OTN(光傳送網(wǎng))需求。二是密度提高到了1.1M邏輯單元(LE)，進(jìn)一步提高了集成度。因而它可滿(mǎn)足多種寬帶應用需求，如高級LTE基站、高端RF卡和軍用雷達等。 拓寬3D電視和安防市場(chǎng) 消費視頻套件和攝像機開(kāi)發(fā)套件滿(mǎn)足3D電視、安防需求。 3D電視市場(chǎng)風(fēng)生水起，而3D電視的OEM制造商面臨日益縮短的上市進(jìn)程以及層出不窮的新標準，不能坐等標準的發(fā)展和成型。并且，三網(wǎng)融合、云計算和消費電子產(chǎn)品不斷提高的帶寬需求成為消費電子發(fā)展最大的趨勢，比如3D和超高清的帶寬需求目前達到全高清標準的100多倍。為應對這一挑戰，賽靈思最新Consumer Video Kit 2.0消費視頻套件在“更新”后浮出水面。據介紹，它為數字電視制造商提供了一款靈活的平臺，可加快視頻算法開(kāi)發(fā)，支持包括HDMI 1.4a、V-by-One HS等在內的最新標準，設計人員可用其在開(kāi)發(fā)階段在芯片上進(jìn)行仿真視頻算法，然后轉入量產(chǎn)階段，而不必擔心視頻接口基礎架構的編碼問(wèn)題，而后者對3D開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。 另一方面，安防電子市場(chǎng)也在釋放新的能量。有資料顯示，中國安防電子產(chǎn)品收入增長(cháng)快速，將從2010年的5000多萬(wàn)美元躥升至2013的7000多萬(wàn)美元，而攝像機占中國安防市場(chǎng)電子產(chǎn)品收入的37%。萊迪思半導體市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部總裁Douglas Hunter介紹，因為要處理更多的數據以及要求更高的處理能力，攝像機制造商正在尋求更高的像素密度和高動(dòng)態(tài)范圍（HDR），這帶動(dòng)了對HDR攝像機的需求，傳統的解決途徑如DSP、ASIC以及ASSP此時(shí)則顯得有些“心力不逮”。萊迪思針對此需求發(fā)布了HDR-60攝像機開(kāi)發(fā)套件。 萊迪思半導體公司高級產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Niladri Roy向《中國電子報》記者介紹說(shuō)，其HDR-60攝像機開(kāi)發(fā)套件預載入了萊迪思合作伙伴Helion GmbH帶有即插即用的評估版圖像信號處理(ISP)流水線(xiàn)的IP核，其優(yōu)勢在于提供了業(yè)界最快的自動(dòng)曝光、高于120dB的系統動(dòng)態(tài)范圍、高效的自動(dòng)白平衡和2D降噪功能，并可通過(guò)同軸電纜實(shí)現以太網(wǎng)傳輸。并且，萊迪思的攝像機開(kāi)發(fā)套件在FPGA中都使用流模式而無(wú)需外部幀緩沖器，實(shí)現了超低延遲并進(jìn)一步降低了系統成本。 而這一切需要“仰仗”萊迪思的ECP3—35或者ECP3-70 FPGA。Douglas Hunter強調指出，“如果客戶(hù)不需要加入自己的IP，就可以使用萊迪思的ECP3-35。而如果客戶(hù)采用ECP3-70進(jìn)行設計，則可提供更多的余地，如可添加H.264編解碼器，視頻分析IP和客戶(hù)自己的IP等，從而進(jìn)一步提高靈活性和差異性�！� 目前市場(chǎng)上有三家提供基于FPGA的HDR套件，第一家報價(jià)為1400美元，第二家報價(jià)為700美元，而萊迪思的報價(jià)只有399美元。萊迪思開(kāi)發(fā)套件的價(jià)格優(yōu)勢和性能優(yōu)勢均十分明顯。 向系統設計方法邁進(jìn) C、C++、SystemC和MATLAB得到了最廣泛的使用。 隨著(zhù)FPGA的更新?lián)Q代、推陳出新，FPGA工具在改進(jìn)綜合運行時(shí)間、編譯時(shí)間以及布局布線(xiàn)算法方面取得重大進(jìn)步。不過(guò)，上述進(jìn)步基本沒(méi)有體現在嵌入式軟件方面。為彌補這一“缺口”，David Greenfield介紹，Altera 28nm器件系列將由Quartus II開(kāi)發(fā)平臺提供支持，而Quartus II平臺針對嵌入式設計引入了一個(gè)新的Qsys系統級集成工具，設計人員能夠迅速方便地面向ARM、MIPS、Nios II、Atom開(kāi)展設計，提高結果質(zhì)量，實(shí)現高效能。今年內Quartus II開(kāi)發(fā)平臺將增加對Arria V和Cyclone V系列28nm FPGA的支持。 此外，利用在FPGA上手工編寫(xiě)的RTL代碼針對要求較高的應用，能實(shí)現相對較出色的結果質(zhì)量，不過(guò)生產(chǎn)力較低，而在DSP上實(shí)現的應用雖然生產(chǎn)力較高，但結果質(zhì)量卻相對較差。對于很多系統設計人員來(lái)說(shuō)，到底是采用DSP還是FPGA，開(kāi)發(fā)時(shí)間是一個(gè)關(guān)鍵因素，而采用高層綜合工具的新方法在很大程度上能避免這一問(wèn)題。而且，為適應可編程平臺的復雜性以及滿(mǎn)足多樣化應用要求，設計抽象已由組件級的HDL(VHDL/Verilog)上升到系統級，C、C++、SystemC和MATLAB得到了最廣泛的使用。 賽靈思謀而后動(dòng)，宣布收購高層綜合技術(shù)領(lǐng)先公司美國AutoES設計科技有限公司。AutoESL公司的旗艦高層綜合工具AutoPilot支持所有高層綜合技術(shù)(HLS)廠(chǎng)商所慣用的C、C++和SystemC語(yǔ)言。在收購之后，賽靈思將能夠更好地滿(mǎn)足客戶(hù)對工具日益提高的需求，支持電子系統級(ESL)設計方法，滿(mǎn)足當今FPGA領(lǐng)域復雜的設計需求。 |
