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未来FPGA的发展趋势(z)

高工
2008-07-29 17:48:39    评分

先进的ASIC生产工艺已经被用于FPGA的生产,越来越丰富的处理器内核被嵌入到高端的FPGA芯片中,基于FPGA的开发成为一项系统级设计工程。随着半导体制造工艺的不同提高,FPGA 的集成度将不断提高,制造成本将不断降低,其作为替代ASIC 来实现电子系统的前景将日趋光明。

(1) 大容量、低电压、低功耗FPGA 大容量FPGA 是市场发展的焦点。FPGA 产业中的两大霸主:Altera和Xilinx在超大容量FPGA上展开了激烈的竞争。2007年Altera推出了65nm工艺的StratixIII系列芯片,其容量为67200个L E (Logic Element,逻辑单元),Xilinx推出的65nm工艺的VitexVI系列芯片,其容量为33792个Slices (一个Slices约等于2个L E)。采用深亚微米(DSM)的半导体工艺后,器件在性能提高的同时,价格也在逐步降低。由于便携式应用产品的发展,对FPGA 的低电压、低功耗的要日益迫切。因此,无论那个厂家、哪种类型的产品,都在瞄准这个方向而努力。

(2) 系统级高密度FPGA 随着生产规模的提高,产品应用成本的下降,FPGA 的应用已经不是过去的仅仅适用于系统接口部件的现场集成,而是将它灵活地应用于系统级(包括其核心功能芯片)设计之中。在这样的背景下,国际主要FPGA 厂家在系统级高密度FPGA 的技术发展上,主要强调了两个方面:FPGA 的IP( Intellec2tual Property ,知识产权)硬核和IP软核。当前具有IP内核的系统级FPGA的开发主要体现在两个方面:一方面是FPGA 厂商将IP硬核(指完成版图设计的功能单元模块)嵌入到FPGA 器件中,另一方面是大力扩充优化的IP软核(指利用HDL语言设计并经过综合验证的功能单元模块),用户可以直接利用这些预定义的、经过测试和验证的IP 核资源,有效地完成复杂的片上系统设计。

(3) FPGA和ASIC出现相互融合 虽然标准逻辑ASIC 芯片尺寸小、功能强、功耗低,但其设计复杂,并且有批量要求。FPGA价格较低廉,能在现场进行编程,但它们体积大、能力有限,而且功耗比ASIC大。正因如此,FPGA和ASIC正在互相融合,取长补短。随着一些ASIC制造商提供具有可编程逻辑的标准单元,FPGA 制造商重新对标准逻辑单元发生兴趣。 (4) 动态可重构FPGA 动态可重构FPGA是指在一定条件下芯片不仅具有在系统重新配置电路功能的特性,而且还具有在系统动态重构电路逻辑的能力。对于数字时序逻辑系统,动态可重构FPGA的意义在于其时序逻辑的发生不是通过调用芯片内不同区域、不同逻辑资源来组合而成,而是通过对FPGA 进行局部的或全局的芯片逻辑的动态重构而实现的。动态可重构FPGA在器件编程结构上具有专门的特征,其内部逻辑块和内部连线的改变,可以通过读取不同的SRAM中的数据来直接实现这样的逻辑重构,时间往往在纳秒级,有助于实现FPGA系统逻辑功能的动态重构。




关键词: 未来     发展     趋势     系统     逻辑    

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