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FPGA在消費(fèi)電子領(lǐng)域的引用

2016年03月16日 16:06:15人氣:2002來源:

  在工藝不斷進(jìn)步的推動(dòng)下,F(xiàn)PGA產(chǎn)品在邏輯密度、性能和功能上有了極大的提高,同時(shí)器件成本的大幅下降,也使得電子設(shè)計(jì)工程師逐漸傾向于在越來越多的設(shè)計(jì)方案中采用可編程邏輯器件。在經(jīng)歷了低功耗、低成本以及*工藝的瓶頸后,F(xiàn)PGA不斷以其可編程和靈活性向更多領(lǐng)域滲透,而眾多廠商的加入更使得FPGA市場(chǎng)日趨白熱化。
  
  FPGA吞噬ASIC市場(chǎng)
  
  PLD素以靈活性著稱,目前的多平臺(tái)FPGA產(chǎn)品更是震驚了ASIC/ASSP供應(yīng)商。WSTS公布的資料顯示,ASIC市場(chǎng)將由1996年的84%*下降到2007年的69%,與此同時(shí),PLD市場(chǎng)則將從16%增至31%,雖然*仍遠(yuǎn)低于ASIC,但其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大,而且增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)令人不能小覷。
  
  另外,在ASIC市場(chǎng)也發(fā)生了重大的變化,傳統(tǒng)ASIC供應(yīng)商逐漸改變過去的通用ASIC戰(zhàn)略,轉(zhuǎn)而專注于開發(fā)滿足特定應(yīng)用的產(chǎn)品。系統(tǒng)設(shè)計(jì)商、IP產(chǎn)權(quán)開發(fā)商和代工制造廠也逐漸開始關(guān)注設(shè)計(jì)者的需求。隨著ASIC掩膜成本的不斷提升,設(shè)計(jì)人員不得不重新評(píng)估定制固定邏輯器件高昂的、不可再利用的工程成本。許多產(chǎn)品工程師發(fā)現(xiàn),ASIC只有在產(chǎn)量或銷售達(dá)到一定規(guī)模時(shí),才能平衡前期的投資。正是基于這樣的考慮,越來越多的設(shè)計(jì)人員開始采用FPGA,使得FPGA不斷吞噬ASIC市場(chǎng)。ASICNRE掩膜成本每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)增長(zhǎng)*,芯片改版幾乎已成必然,使得ASIC廠商猶如面對(duì)一把雙刃劍。
  
  消費(fèi)類電子發(fā)展強(qiáng)勁
  
  近年來消費(fèi)類電子增長(zhǎng)迅猛,增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)甚至超越了傳統(tǒng)通訊類產(chǎn)品。為了突顯消費(fèi)類電子產(chǎn)品的差異化,許多創(chuàng)新功能被引入到這一產(chǎn)品領(lǐng)域,而要盡可能地避免復(fù)雜功能為AP處理器帶來更多的功耗,就需要借助一種類似協(xié)處理器、功能簡(jiǎn)單、功耗低、性價(jià)比高的解決方案,這也為FPGA在消費(fèi)類電子市場(chǎng)的發(fā)展提供的一個(gè)良好的機(jī)遇。
  
  簡(jiǎn)單來講,在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中使用FPGA的主要目標(biāo)是協(xié)助盡量減少AP處理器的喚醒時(shí)間,這有利于改進(jìn)系統(tǒng)能效,提高電池的使用壽命;另一方面,F(xiàn)PGA也被用于拓展AP處理器的其它外延功能,或是通過加快復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法來改善性能表現(xiàn)。
  
  汽車電子奮起直追
  
  除消費(fèi)性電子市場(chǎng)外,另一個(gè)讓FPGA業(yè)者眼睛為之一亮的當(dāng)推車用電子市場(chǎng)。FPGA目前在車用電子上zui多的是用于車內(nèi)顯示屏,由于這方面的應(yīng)用沒有一定的標(biāo)準(zhǔn),從6英寸、8英寸、12英寸均有可能,加上所要處理的數(shù)據(jù)格式也相當(dāng)多樣,沒有特定的繪圖芯片或影像控制芯片能符合其應(yīng)用,因此相當(dāng)適合FPGA。
  
  另一方面,F(xiàn)PGA支持定制化設(shè)計(jì),使其在汽車領(lǐng)域越來越受歡迎。汽車中的電子零件越來越多,要滿足這些新出現(xiàn)的需求會(huì)遇到很多系統(tǒng)挑戰(zhàn)。以往是在系統(tǒng)層級(jí),或者透過電子控制單元來解決挑戰(zhàn);未來系統(tǒng)整合以及透過網(wǎng)路共用資料將更為重要,這不僅僅是從智慧能力的角度出發(fā),而且還須考量到成本甚至是重量等要求。
  
  對(duì)于這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員而言,現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣列(FPGA)能夠提供非常*且靈活的解決方案。FPGA支援設(shè)計(jì)人員根據(jù)自己的特殊需求,可自由的在架構(gòu)中畫分*處理器和硬體加速功能,以平行的方式在架構(gòu)中放置關(guān)鍵處理單元,可以實(shí)現(xiàn)大傳輸量、低延時(shí)和確定性延時(shí)特性,非常適合對(duì)安全性、系統(tǒng)干預(yù)以及導(dǎo)航/自動(dòng)駕駛判斷等有要求的關(guān)鍵系統(tǒng)。
  
  系統(tǒng)能夠靈活的實(shí)現(xiàn),可以直接在需要的地方建構(gòu)功能安全,而安全微控制器只能監(jiān)控資料在晶片上的輸入輸出。對(duì)于FPGA,則可以在需要的任何地方放置內(nèi)置自測(cè)試、診斷和檢查,甚至是備援功能。
  
  FPGA角色日益多元化
  
  在半導(dǎo)體工藝技術(shù)的進(jìn)步與各廠商的深耕下,F(xiàn)PGA角色已日益多元化。當(dāng)新一代低成本、高功能的產(chǎn)品陸續(xù)推出后,除將逐漸侵蝕低價(jià)且少量的ASIC應(yīng)用市場(chǎng)外,消費(fèi)性電子產(chǎn)品的迅猛增長(zhǎng)以及汽車電子潛在的增長(zhǎng)趨勢(shì),也將壓縮傳統(tǒng)用于通訊市場(chǎng)的產(chǎn)品需求量,國(guó)內(nèi)巨大的市場(chǎng)潛力更成為各PLD廠商廝殺的主戰(zhàn)場(chǎng)。然而使用FPGA進(jìn)行開發(fā),對(duì)多數(shù)使用者而言可能是全新的體驗(yàn),因此,如何降低進(jìn)入門坎、建立客戶良好的使用經(jīng)驗(yàn),或許是FPGA擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的先決條件。
關(guān)鍵詞:處理器微控制器
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