賽靈思：降低電子設(shè)計(jì)成本 主推目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)

　　今年3月，美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局評(píng)選出本年度15位入選“美國(guó)發(fā)明家名人堂”的科學(xué)家，賽靈思公司共同創(chuàng)辦人、FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)的發(fā)明者RossFreeman赫然在列。“美國(guó)發(fā)明家名人堂”是美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局為表彰為人類(lèi)作出特別貢獻(xiàn)的科學(xué)家而設(shè)立的獎(jiǎng)項(xiàng)，1973年，在第一屆評(píng)選中，他們把這一榮譽(yù)授予了電燈的發(fā)明者——— 托馬斯·愛(ài)迪生;在半導(dǎo)體領(lǐng)域，發(fā)明晶體管的三駕馬車(chē)(巴丁、布拉頓和肖克萊)、發(fā)明集成電路的杰克·基爾比以及英特爾公司的戈登·摩爾也先后成為“名人”。與他們相比，RossFreeman的聲名似乎還不算顯赫，但他所開(kāi)創(chuàng)的領(lǐng)域，為今天的電子工程師們挑戰(zhàn)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)提供了一柄利器。

　　“奢侈”創(chuàng)意催生新產(chǎn)業(yè)

　　事實(shí)上，FPGA的誕生源于RossFreeman的一個(gè)奢侈的創(chuàng)意。在上世紀(jì)80年代初，也就是英特爾的80286微處理器開(kāi)始縱橫江湖的年代，讓每一位IC設(shè)計(jì)師引以為榮的就是能最大效率地發(fā)揮芯片中每一個(gè)晶體管的功效;而此時(shí)，RossFreeman頭腦中卻冒出一個(gè)大膽的想法，他設(shè)計(jì)了一款滿是晶體管的芯片，這些晶體管形成邏輯單元陣列，這些邏輯單元可通過(guò)編程而被重新配置，實(shí)現(xiàn)一定的功能，而陣列中的邏輯單元總會(huì)有一部分處于冗余狀態(tài)，這就是FPGA。

　　以25年前的眼光看來(lái)，RossFreeman的發(fā)明的確有些離經(jīng)叛道，IC設(shè)計(jì)師怎么可以容忍電路中有這么多晶體管資源被閑置?然而，在“摩爾定律”的指引下，半導(dǎo)體工藝技術(shù)不斷提升，單個(gè)晶體管的成本也越來(lái)越低，F(xiàn)PGA所具有的靈活性優(yōu)勢(shì)就日益顯現(xiàn)。人們很快發(fā)現(xiàn)，在誕生之初還主要用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證的FPGA在無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施、有線網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，于是，F(xiàn)PGA隨著全球通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及而迎來(lái)第一個(gè)發(fā)展高峰期。

　　到2001年，賽靈思約有80%的業(yè)務(wù)與通信行業(yè)有關(guān)，而當(dāng)年全球互聯(lián)網(wǎng)泡沫的破滅也使得賽靈思的收入隨之下滑。自此以后，賽靈思致力于構(gòu)建多樣化的客戶群體，在工業(yè)控制、消費(fèi)電子、醫(yī)療電子、汽車(chē)電子以及航空和國(guó)防等領(lǐng)域拓展其業(yè)務(wù)。如今，賽靈思在通信領(lǐng)域的銷(xiāo)售收入所占整體比例不足50%，而這種轉(zhuǎn)變是在通信業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)的前提下實(shí)現(xiàn)的。

　　FPGA扮演救“市”主

　　時(shí)至今日，人們已經(jīng)開(kāi)始用“長(zhǎng)尾理論”來(lái)解釋半導(dǎo)體市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。也就是說(shuō)，盡管全球半導(dǎo)體市場(chǎng)仍將保持增長(zhǎng)，但產(chǎn)品市場(chǎng)越來(lái)越趨向多樣化，每一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的容量會(huì)變得更小，與此同時(shí)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度也越來(lái)越快。不斷變化、不斷細(xì)分和更加專(zhuān)業(yè)化的市場(chǎng)導(dǎo)致產(chǎn)品的市場(chǎng)壽命周期越來(lái)越短，“快魚(yú)吃慢魚(yú)”將成為激勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)下的生存法則。半導(dǎo)體公司和系統(tǒng)公司要在殘酷的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就必須壓縮研發(fā)周期，越來(lái)越快地把他們的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

　　研發(fā)成本和市場(chǎng)容量的矛盾也日益突出。且不說(shuō)在國(guó)際金融危機(jī)之下半導(dǎo)體企業(yè)普遍遭遇融資難的困境，即便企業(yè)的資金足夠充裕，但由于市場(chǎng)的不斷細(xì)分而研發(fā)成本居高不下將導(dǎo)致很多產(chǎn)品最終無(wú)利可圖。

　　當(dāng)傳統(tǒng)的ASIC(專(zhuān)用集成電路)或ASSP(專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)的設(shè)計(jì)周期跟不上市場(chǎng)的變化而市場(chǎng)容量又不足以支撐巨額的研發(fā)成本的時(shí)候，人們就不得不回過(guò)頭來(lái)對(duì)FPGA的發(fā)明者RossFreeman及其創(chuàng)立的公司表達(dá)感激之情了?；贔PGA芯片，半導(dǎo)體廠商和系統(tǒng)廠商可以大幅縮短研發(fā)周期，同時(shí)節(jié)省大量的NRE(一次性工程費(fèi)用)成本，“拯救”了很多看起來(lái)無(wú)利可圖的市場(chǎng)領(lǐng)域。此時(shí)，人們終于理解，正是25年前的“奢侈”為今天鋪就了一條成功之路。