在過(guò)去五年中，市場(chǎng)對(duì)高性能FPGA器件的需求有增無(wú)減。有關(guān)分析調(diào)查顯示，現(xiàn)在FPGA在容量和性能上能夠滿足一大半ASIC的設(shè)計(jì)需求。而可編程器件供應(yīng)商一直在尋找提高器件性能的方法，使它們進(jìn)一步占據(jù)蜂窩基站、廣播視頻等過(guò)去高復(fù)雜ASIC的應(yīng)用領(lǐng)地。在高性能FPGA設(shè)計(jì)中，增加高速串行能力、提升DSP(數(shù)字信號(hào)處理)性能和提供豐富的嵌入式處理功能成為三大發(fā)展方向。

　　高數(shù)字信號(hào)處理能力 拓展高復(fù)雜運(yùn)算市場(chǎng)

　　隨著工程師開(kāi)始為3G/4G移動(dòng)通信、圖像識(shí)別和視頻會(huì)議設(shè)計(jì)新一代產(chǎn)品，傳統(tǒng)MAC(乘法累加)DSP將很難達(dá)到性能上的要求。Xilinx公司DSP副總裁Omid Tahernia介紹說(shuō)：“他們?cè)O(shè)計(jì)了XtremeDSP邏輯片，性能高達(dá)500MHz，可集成到所有的Virtex-4 FPGA中。開(kāi)發(fā)人員可配置X
tremeDSP邏輯片實(shí)現(xiàn)40多種不同的DSP和計(jì)算功能，以完成更寬輸入的信號(hào)計(jì)算、DSP濾波器和復(fù)雜算法。”此外，他們開(kāi)發(fā)了專門(mén)面向高性能數(shù)字信號(hào)處理的FPGA，它利用Virtex-4SX平臺(tái)，可以彌補(bǔ)可編程單MAC DSP性能和高級(jí)算法要求之間的差距。

　　Omid Tahernia介紹說(shuō)，他們推出DSP邏輯片和面向DSP應(yīng)用的FPGA，針對(duì)的是那些傳統(tǒng)DSP無(wú)法應(yīng)付的高端運(yùn)算，它們可以作為協(xié)處理器與傳統(tǒng)DSP一起使用，而過(guò)去這些工作可能是ASIC來(lái)做的。

　　而Altera的Stratix II器件也包括專用的DSP塊。StratixII DSP塊能夠工作在370MHz，DSP吞吐量達(dá)到288GMAC，比現(xiàn)今尖端的數(shù)字信號(hào)處理器快了多個(gè)數(shù)量級(jí)。這樣，Stratix II FPGA也為數(shù)字信號(hào)處理器提供協(xié)處理器支持。

　　高速串行能力 達(dá)到高帶寬低成本要求

　　“在過(guò)去10年到15年中，高速串行連接功能呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)�！盭ilinx公司高速串行技術(shù)首席工程師Ryan Carlson先生介紹說(shuō)，“1Gbps的速度將是并行總線的極限，而高速串行技術(shù)可以滿足未來(lái)更高帶寬和更低系統(tǒng)成本的要求�！盭ilinx最新推出的Virtex-4就集成了從622Mbps到11.1Gbps串行收發(fā)器，并可以支持多速率和多種協(xié)議。

　　在串行連接標(biāo)準(zhǔn)中，Ryan Carlson特別談到了PCI Express標(biāo)準(zhǔn)，他說(shuō)，由于Intel、TI等公司開(kāi)始大量應(yīng)用該標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)2005年該標(biāo)準(zhǔn)將出現(xiàn)增長(zhǎng)勢(shì)頭，為此，他們的FPGA特別看重對(duì)該傳輸標(biāo)準(zhǔn)的支持。

　　嵌入式處理 滿足運(yùn)算和控制需求

　　為了加速產(chǎn)品的上市時(shí)間，目前的IC設(shè)計(jì)越來(lái)越多的應(yīng)用可復(fù)用IP。有報(bào)道稱，到2005年，每個(gè)IC產(chǎn)品中會(huì)有80%第三方IP。因此，可編程器件公司也開(kāi)發(fā)越來(lái)越多的IP來(lái)為FPGA產(chǎn)品創(chuàng)造附加值。

    Xilinx公司IP解決方案市場(chǎng)總監(jiān)Mike Frazier介紹說(shuō)，為加快嵌入式開(kāi)發(fā)，工程師希望不同的處理和計(jì)算解決方案能夠具有代碼兼容性，從而將現(xiàn)有設(shè)計(jì)移植或升級(jí)至新的平臺(tái)。此外，工程師還希望與不同的解決方案共享共同的設(shè)計(jì)環(huán)境。為此，Xilinx利用一系列處理器來(lái)滿足這些要求，公司提供低成本8位微控制器架構(gòu)PicoBlaze軟內(nèi)核，32位通用處理器架構(gòu)MicroBlaze軟內(nèi)核，這兩種內(nèi)核可用于所有Virtex-4平臺(tái)器件，可構(gòu)成單處理器和多處理器系統(tǒng)。此外，對(duì)于最高性能的應(yīng)用，公司還提供標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)PowerPC硬內(nèi)核，其中Virtex-4FX平臺(tái)器件可集成一個(gè)或兩個(gè)PowerPC處理器。

　　而Altera自2000年推出第一代16位Nios系列軟核處理器以來(lái)，也于今年推出了第二代32位NiosII嵌入式處理器。

    相關(guān)鏈接

    2002年到2007年P(guān)LD年復(fù)合增長(zhǎng)率為18.2%

　　PLD市場(chǎng)的增長(zhǎng)正由現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)器件帶動(dòng)。據(jù)iSuppli預(yù)計(jì)，F(xiàn)PGA的銷(xiāo)售增長(zhǎng)將在未來(lái)幾年內(nèi)超過(guò)所有其他PLD的銷(xiāo)售增長(zhǎng)，從2002年到2007年達(dá)到18.2%的復(fù)合年增長(zhǎng)率。而在這期間CPLD和SPLD的銷(xiāo)售將以每年11.1%的速率減少。但將CPLD和SPLD的銷(xiāo)售情況分開(kāi)來(lái)看就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在未來(lái)幾年，CPLD仍具有意想不到的增長(zhǎng)潛力。iSuppli還預(yù)計(jì)，CPLD的價(jià)格不會(huì)像FPGA那樣有明顯的下降，除非新產(chǎn)品也轉(zhuǎn)移到更先進(jìn)的硅生產(chǎn)線上生產(chǎn)。

    Xilinx和Altera公司占PLD市場(chǎng)六分之五份額

　　據(jù)iSuppli預(yù)計(jì)，在PLD市場(chǎng)上主要是Xilinx公司和Altera公司兩家公司在進(jìn)行爭(zhēng)斗。在可編程邏輯器件市場(chǎng)的年銷(xiāo)售收入中，這兩家供應(yīng)商占了六分之五的份額。而他們的增長(zhǎng)是由于排名第三位和第四位供應(yīng)商的Lattice和Actel公司的份額減少而得來(lái)的。