可編程技術(shù)勢在必行，一觸即發(fā)

可編程技術(shù)勢在必行

在2001年的經(jīng)濟(jì)低迷時期，產(chǎn)品開發(fā)的趨勢就很普遍。如今的2008-2009年，面對經(jīng)濟(jì)和商業(yè)形勢的雙重危機(jī)，這種趨勢更加變得勢不可擋。 2009年每家企業(yè)最熟悉的口頭禪就是 “少花錢多辦事”，這意味著員工數(shù)量減少、預(yù)算緊張、市場窗口縮小以及產(chǎn)品生命周期更短。 同時，企業(yè)首席財務(wù)官（CFO）更強(qiáng)調(diào)降低風(fēng)險。這也意味著企業(yè)在財務(wù)上更為保守，必須更為小心地限制在新市場中的投資。 此外，要求新產(chǎn)品開發(fā)人員還必須要不斷增加亮點，例如新產(chǎn)品，即使是功能更豐富了，也必須在成本和功耗方面展示出更多優(yōu)勢。 面對更強(qiáng)烈的產(chǎn)品差異化需求和更為緊張的預(yù)算，設(shè)計人員看起來真有點無所適從。

現(xiàn)在，轉(zhuǎn)向可編程解決方案的時機(jī)已經(jīng)成熟。 在FPGA行業(yè)的早期，可編程邏輯主要用于系統(tǒng)外圍，做為I/O系統(tǒng)或第二層控制子系統(tǒng)的膠合連接邏輯。 今天，FPGA已經(jīng)應(yīng)用于系統(tǒng)的核心。 當(dāng)FPGA被用于中心控制或數(shù)字信號處理（DSP）任務(wù)時，所有的系統(tǒng)差異都可在FPGA內(nèi)實現(xiàn)。 即使是FPGA僅僅作為標(biāo)準(zhǔn)CPU或DSP的配角時，產(chǎn)品設(shè)計的許多亮點可能也是通過FPGA實現(xiàn)的，因為FPGA能夠大幅提升性能和功能。 無論是在哪種情況下，F(xiàn)PGA的角色都在改變系統(tǒng)中IC設(shè)計的方式。

在當(dāng)前企業(yè)普遍面臨財務(wù)困難的時候，轉(zhuǎn)向FPGA在財政上的可行性更大。 現(xiàn)在的工程預(yù)算很難平衡傳統(tǒng)專用IC設(shè)計流程不斷增長的沉沒工程（NRE）成本。 FPGA提供了比任何專用IC設(shè)計方式更低的設(shè)計成本。

事實上，當(dāng)賽靈思CEO Moshe Gavrielov說到“可編程技術(shù)勢在必行”（the programmable imperative）的時候，他實際的含義是指當(dāng)前的形勢幾乎強(qiáng)制要求從傳統(tǒng)ASIC轉(zhuǎn)移到可編程解決方案。 對于傳統(tǒng)門陣列和基于單元的ASIC來說，隨著每個工藝節(jié)點的演進(jìn)，其NRE成本都飛速增長。 例如，從90nm 發(fā)展到 65nm 工藝，傳統(tǒng)ASIC設(shè)計的前期成本大幅提高。 行業(yè)研究企業(yè)iSuppli 報告說傳統(tǒng)ASIC營收在整體邏輯IC營收中的比例從2000年的32%下降到了2008年的20%。 在當(dāng)前的金融形勢下，甚至ASSP的開發(fā)商也面臨巨大的壓力，特別是當(dāng)特定器件所針對的終端市場也形勢不妙的情況下更是如此。

當(dāng)然，傳統(tǒng)ASIC并不會明天就消失。 ASIC面向的是產(chǎn)量極高的穩(wěn)定產(chǎn)品。 然而，單靠最終產(chǎn)品數(shù)量的增長，即使是批量達(dá)到數(shù)萬甚至數(shù)百萬，也無法負(fù)擔(dān)ASIC掩膜成本。從90nm到32nm，ASIC掩膜成本從約100萬美元飆升到了約1200萬美元。 對于EDA工具供應(yīng)商來說，為了跟上工藝技術(shù)的發(fā)展需要投入更多研發(fā)資源，因此服務(wù)于專用架構(gòu)的EDA工具價格也上升很快。 另一方面，現(xiàn)在的FPGA使得系統(tǒng)設(shè)計企業(yè)或部門能夠不必直接負(fù)擔(dān)IC開發(fā)的成本就可以充分利用先進(jìn)的工藝技術(shù)所帶來的優(yōu)點。

FPGA的成本優(yōu)勢并不限于原始設(shè)計。在FPGA中轉(zhuǎn)換和重新實現(xiàn)過時的ASSP產(chǎn)品，F(xiàn)PGA同樣顯示出其成本優(yōu)勢。 將現(xiàn)有設(shè)計或升級后的設(shè)計轉(zhuǎn)換為FPGA，開發(fā)人員將會發(fā)現(xiàn)隨工藝節(jié)點的發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代更容易。 采用可編程架構(gòu)，通過增加新的功能能夠大幅延長最終產(chǎn)品的實際貨賀壽命。

特別是在消費(fèi)產(chǎn)品等快速變化的市場中，技術(shù)驅(qū)動以及通用接口或處理標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的應(yīng)用非常明顯。在這些市場中采用FPGA能夠更好地體現(xiàn)出FPGA的另一個優(yōu)勢。 盡管在某些基于陣列和單元的技術(shù)中也有可重用IP內(nèi)核，但其更適用于FPGA產(chǎn)品，并且更容易擴(kuò)展應(yīng)用于不同產(chǎn)品線。 這樣系統(tǒng)設(shè)計部門一方面可以解決不斷攀升的設(shè)計復(fù)雜性難題，同時還可以為系列產(chǎn)品中的每種產(chǎn)品都提供豐富的特色。

市場需求的快速變化也進(jìn)一步突破了PFGA的實力和優(yōu)勢。 當(dāng)前的時代，其標(biāo)志就是產(chǎn)品生命周期大大縮短，市場窗口更為窄小。而與傳統(tǒng)ASIC相比，F(xiàn)PGA產(chǎn)品需要的開發(fā)時間更短。 例如，在消費(fèi)領(lǐng)域，平均產(chǎn)品壽命原來是3到5年，而現(xiàn)在縮短到了一年甚至更短。 甚至在通信、軍事航天等垂直市場，此前長達(dá)20年的典型產(chǎn)品生命周期現(xiàn)在也縮短到10年或更短。 易變的終端用戶興趣和需求所帶來的挑戰(zhàn)也使得FPGA的可重新編程能力更受設(shè)計人員青睞。FPGA的可重新編程能力意味著能夠在產(chǎn)品生命周期過程中對其進(jìn)行修改。

事實上，消費(fèi)市場產(chǎn)品（如LCD顯示和機(jī)頂盒等）開發(fā)的不確定性幾乎使得FPGA成為產(chǎn)品中必需使用的器件。 除了焦點群體和一對一消費(fèi)調(diào)查研究以外，系統(tǒng)生產(chǎn)商發(fā)現(xiàn)很難提前預(yù)測6個月或6年后的產(chǎn)品升級要求。 因此，許多生產(chǎn)商開發(fā)產(chǎn)品時都是基于通用的低成本FPGA解決方案也開發(fā)一組核心功能。 利用FPGA作為實現(xiàn)功能差異化（如協(xié)議支持和圖像處理）的關(guān)鍵單元，生產(chǎn)商現(xiàn)在擁有了更大的靈活性，能夠在開發(fā)過程中進(jìn)行修改并隨時滿足不斷出現(xiàn)的新市場需求。