在全球經(jīng)濟(jì)的“冬天”，特別在半導(dǎo)體行業(yè)持續(xù)下滑的情況下，FPGA行業(yè)卻喜事連連。作為FPGA的兩大巨頭，我想：Xilinx與Altera在“可編程技術(shù)勢(shì)在必行（Xilinx CEO Moshe Gavrielov語(yǔ)：the programmable imperative）”有關(guān)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)這種方向性的問(wèn)題上是沒(méi)有分歧的。只不過(guò)其中一家似乎以FPGA創(chuàng)始人的身份擔(dān)當(dāng)起了整個(gè)行業(yè)的發(fā)言人角色。
可編程技術(shù)勢(shì)在必行
目前已經(jīng)到了可編程邏輯發(fā)展的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，有三個(gè)原因：摩爾定律的持續(xù)有效為FPGA行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供了保證；不斷變化、不斷細(xì)分和更加專業(yè)化的市場(chǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短，為FPGA行業(yè)提供了強(qiáng)大的市場(chǎng)推動(dòng)力；“每個(gè)人目前都經(jīng)歷著的經(jīng)濟(jì)危機(jī)為FPGA行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇，這是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)危機(jī)帶來(lái)的資金約束使ASSP和傳統(tǒng)FPGA領(lǐng)域之間出現(xiàn)了一個(gè)市場(chǎng)的缺口，也就是這樣的一些應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)ASSP廠商而言，因?yàn)樗麄兊腎C設(shè)計(jì)成本非常高，所以對(duì)于這些存在著一定潛力、但是又存在著不確定性的應(yīng)用市場(chǎng)，他們是不愿意花錢投資的，所以這正是屬于FPGA潛在發(fā)展的一些領(lǐng)域，如平板顯示器、監(jiān)控?cái)z像、高速以太網(wǎng)應(yīng)用等。”Xilinx全球資深副總裁湯立人用大量的語(yǔ)言強(qiáng)調(diào)了資金方面的理由。
回顧FPGA 20多年來(lái)的發(fā)展歷程，可編程器件從電子設(shè)計(jì)外圍逐漸成為電子設(shè)計(jì)的核心。在2001年前，F(xiàn)PGA廠商主要集中在高利潤(rùn)的通信領(lǐng)域；網(wǎng)絡(luò)泡沫破滅后，F(xiàn)PGA強(qiáng)調(diào)平臺(tái)概念，加入數(shù)字信號(hào)處理、嵌入式處理、高速串行和其他高端技術(shù)，應(yīng)用到通信、汽車、航空和國(guó)防、消費(fèi)市場(chǎng)、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域，；當(dāng)前，筆者認(rèn)為人們可以通過(guò)FPGA進(jìn)行創(chuàng)新的原型開發(fā)，并無(wú)縫移植到HardCopy，投入批量生產(chǎn)。最新的工藝制程填平了FPGA和ASIC之間的鴻溝，當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)加速了FPGA向傳統(tǒng)的ASIC領(lǐng)域進(jìn)軍的步伐。
Xilinx Vs Altera
眾所周知，Xilinx與Altera之間的競(jìng)爭(zhēng)從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，在40 nm FPGA的推出過(guò)程中也是打足了口水戰(zhàn)，你方唱罷我登場(chǎng)。早在Altera 2008年5月發(fā)布40 nm產(chǎn)品時(shí)；僅隔17小時(shí)，Xilinx稱在65 nm FPGA市場(chǎng)上占有98%的市場(chǎng)份額，65 nm是適合2008年的FPGA技術(shù)。
40 nm工藝是否成熟得足以提供穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品？這是當(dāng)時(shí)Xilinx對(duì)Altera提出的最大質(zhì)疑。
2008年12月，Altera以事實(shí)說(shuō)話，推出業(yè)界第一款40-nm FPGA芯片Stratix IV GX，面向通信、廣播、測(cè)試、醫(yī)療和軍事等各類市場(chǎng)的客戶，實(shí)現(xiàn)高性能和低功耗的兼得，在40 nm FPGA上占領(lǐng)先機(jī)。
Xilinx也不甘落后， 2009年2月6日在公司25周年慶典上發(fā)布40 nm的Virtex-6和45nm的Spartan-6產(chǎn)品。Xilinx還分別列舉了Virtex-6和Spartan-6最為適用的幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域：如無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施、有線網(wǎng)絡(luò)、廣告設(shè)備、航空航天和國(guó)防應(yīng)用、汽車信息娛樂(lè)、平板顯示器、視頻監(jiān)控等。Xilinx認(rèn)為：使用Virtex-6和Spartan-6 FPGA系列，最高可降低系統(tǒng)成本達(dá)60%；降低功耗達(dá)65%；減少研發(fā)時(shí)間達(dá)50%；提供超過(guò)1Tbps 的I/O帶寬。Xilinx結(jié)合其目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)，給出了一個(gè)40 nm產(chǎn)品上市的時(shí)間表，如圖1。從現(xiàn)在到2009年的二季度，Xilinx會(huì)推出針對(duì)基礎(chǔ)平臺(tái)的產(chǎn)品，如器件、軟件、基礎(chǔ)IP 、基礎(chǔ)開發(fā)板；至于那些針對(duì)具體應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品，如嵌入式開發(fā)套件、DSP開發(fā)套件、接口開發(fā)套件，Xilinx會(huì)在今年下半年推出；針對(duì)特定市場(chǎng)如無(wú)線、廣播、顯示、汽車、分析的產(chǎn)品，將在2009年底到2010年初上市。
Altera繼續(xù)擴(kuò)大其在收發(fā)器上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，在繼去年12月推出全球第一顆40nm FPGA芯片后，于2月10日發(fā)布集成了收發(fā)器的兩款FPGA系列新產(chǎn)品。新增的Stratix? IV GT和Arria? II GX 40-nm FPGA系列與Stratix IV GX FPGA和HardCopy? IV GX ASIC一起進(jìn)一步拓展了業(yè)界全系列收發(fā)器FPGA和ASIC解決方案產(chǎn)品組合，如圖2。Altera系列產(chǎn)品提供的收發(fā)器速率覆蓋了155 Mb/s~11.3 Gb/s，滿足了從對(duì)成本敏感的視頻攝像機(jī)到超高性能骨干系統(tǒng)等多種應(yīng)用的需求，大大減輕了設(shè)計(jì)人員所面臨的挑戰(zhàn)。其中Stratix IV GT器件是業(yè)界首款集成了11.3Gb/s收發(fā)器的FPGA，專門針對(duì)40 G和100 G應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。
這些還僅僅是故事的開始，好戲還在后頭。不知道此次Altera能否如愿戰(zhàn)勝對(duì)手？其實(shí)，不管Xilinx與Altera競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果如何，用戶都是最大的受益者，正所謂有競(jìng)爭(zhēng)才有進(jìn)步，用戶永遠(yuǎn)享受他們最新的成果。
其實(shí)，用戶關(guān)心的是FPGA的性能、成本、功耗是否有質(zhì)的飛躍，而不是其采用什么工藝。但工藝制程的進(jìn)步帶來(lái)了更高的性能、更低的成本和功耗等諸多好處，用戶又何樂(lè)而不接受呢！