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FPGA与ASSP和ASIC竞争 FPGA以增加逻辑密度、性能、特性和低器件成本进行竞争 Xilinx 公司 KRISHNA RANGASAYEE 　　一系列可编程逻辑器件（PLD）替代专用集成电路（ASIC）和专用标准电路（ASSP）的趋势主要是由现场可编程门阵列（FPGA）的显著优点所造成的，这些器件在逻辑密度、性能和特性上有惊人的增长，而同时在元件成本上有显著的下降。 　　不久之前，FPGA还是速度慢、密度小和价格贵的器件，当前，高容量的FPGA可以达到每提供10万系统门和运行在100MHz以上只需不到10美元。 　　这些FPGA的优势是与ASIC市场的变化趋势一致的。传统的ASIC销售商正在放弃通用的ASIC策略，而将其产品定位在专门应用的领域。 FPGA的介入 　　设计服务者、知识产权（IP）产品开发者和纯粹的晶圆代工厂（Foundries）正在使自身更能满足设计者的需求，随着深亚微米ASIC的掩膜版已达到50万美元，设计者也不得不重新评估定制的固定逻辑的器件和其能够承受的一次性工程费用（NRE）。 　　许多产品工程师发现ASIC只在数量或收入大到足以证明前期的投资值得时才适合，确实，PLD已经明显地占领了以前由门阵列销售商专有的设计领域。 　　同时，ASSP的市场发展和变迁为FPGA与其在相应领域的竞争开辟了新的机遇。 　　除了这些例子外，直到现在FPGA仍广泛作为粘附逻辑器件，把印制板上的其他元件集成到一起。 起相同作用的场合 　　与以前不同，FPGA供应商已经采用了最先进的半导体工艺制造技术，现在，器件已由流行的0.13μm工艺制造，而Virtex-II Pro等最新的FPGA还利用最新的铜互连工艺来进一步提高性能。 　　事实上，FPGA已经成为独立的晶圆代工厂的工艺驱动者，代替了存储器所起的作用。工艺技术的快速转换已经允许FPGA供应商提供焊盘受限的可编程逻辑方案，硅片成本的差距已经接近到如下程度：整个FPGA的成本可以在按每个引脚来计算的基础上与ASIC和ASSP进行竞争。 　　利用最前沿的工艺技术已经使FPGA供应商在每个晶圆上生产出更多的芯片，提供更多的逻辑和增加更好的性能。供应商也可以提供对片内和片外时钟管理的延时锁定环，丰富的片内RAM块，支持广泛种类的单端和差分I/O标准等特性。这些进展使FPGA和ASSP之间的差距大大地缩小。 　　由于利用知识产权，FPGA供应商能提供32位33MHz 的PCI主/从控制器，而价格只有同等功能ASSP的一半，伴随这些特性，近年来FPGA供应商推到市场的64位66MHz PCI控制器比大多数芯片组要早，价格要低。 　　PCI方案的可编程特性进一步证明FPGA的价值，设计者可以选择利用FPGA供应商出售的PCI控制器，或者将它定制化来更好地适应其设计要求。 　　这个灵活性是可编程逻辑进军ASSP市场的资本，一个ASSP的主要价值是以相对低的成本使产品更快地投入市场。但是，ASSP不允许产品定制化和个性化，例如，用户从ASSP销售商处选择标准的PCI器件，常常利用额外的FPGA定制化他们的产品。相反，FPGA/PCI核的结合是一个单芯片的方案。 有线的应用 　　在有线通信领域，可编程逻辑可以适应经常变化的技术条件。虽然，标准的ASSP供应商企图推出数据通信、通信和消费市场的方案，但是经常变化的标准，使他们存在服务上的问题。 　　例如，互联网用户增加带宽的要求为数字用户环（DSL）方案创造了巨大的市场，但是，缺少一个统一的标准已经成为推迟采用DSL服务的关键因素。 　　DSL采用的技术范围反映了要解决的问题的困难程度，至少七种不同的技术已经被不同的公司采用，但是，哪一个可能成为优胜者仍然不清楚。 　　冲突的技术条件和缺少明确的方向形成对可编程ASSP方案的需求，这些冲突中有一些可能永远得不到解决。由于不可能和成本禁止去符合所有的技术条件，ASSP供应商冒险用只满足其中一个条件取得了成功，即可编程ASSP方案。 从ASSP到FPGA 　　在ASSP市场的竞争是激烈的，对终端用户的服务晚一步，就意味着丧失机遇和失去市场的领先地位。开发的窗口是收缩得很快的，特别在新出现的市场中。在这个市场中ASSP已经象往常一样为成为首个可用方案而有效地控制了额外的费用。 　　其结果是ASSP供应商必须提供传统上FPGA供应商拥有的能力，如灵活性、产品定制化和减少开发时间等。网络处理器的最新冲击波是ASSP供应商如何面对市场的压力来适应产品定制化和发展窗口的最好例子。 　　FPGA供应商现在服务于许多设计者的需要，也是其他方案所不可替代的。为广泛范围用户创立的ASSP很难满足每一个设计者的准确需要，它们是通用的器件，面向更广的应用。 　　设计者则需要利用可编程逻辑或ASIC围绕ASSP来增加他们自己的价值，以便与市场上的产品相互区分，这实际上增加了成本和印制板的面积，而且降低了性能。 　　另一个情况，设计者不需要将全部功能构造到标准的ASSP中，虽然标准的ASSP使设计者与最终的方案更接近，但它难以完成这些任务。 　　类似于FPGA，一个可编程ASSP方案使得设计者选择正确的特性集和优化ASSP达到尽可能好的结果。设计者也可以靠定制化产品同时减少成本在同一硅片上集成他们的价值计划。 [upload=jpg]uploadImages/200282521454568334.jpg[/upload][upload=jpg]uploadImages/20028252146981155.jpg[/upload][upload=jpg]uploadImages/200282521462586607.jpg[/upload]