FPGA迎来硅片融合时代
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“从上世纪90年代开始,FPGA经历了快速发展、短期的经济泡沫破裂、平稳增长几个过程,即将进入硅片融合时代。” Altera公司资深副总裁,首席技术官Misha Burich博士如是说。
Misha Burich博士解释说,起初,FPGA最大的市场是替代胶合逻辑,到了大约2000年,随着FPGA在通信基础设施、军事、测试测量、医疗等方面的大量应用,其相对于ASIC、ASSP等器件的优越性越来越突出。ASSP和ASIC是固化的硬件,专门针对某个应用,这些硬件大多不能编程,其优点是成本低,效率高,面积小,缺点是灵活性低。通用处理器或通用芯片的特点是软件可编程,系统灵活,同一款芯片可以用在不同地方,但缺点是功效低。而FPGA则兼具二者的优点,硬件可编程,在具有良好的灵活性的同时具有较好的功效。
Altera公司资深副总裁,首席技术官Misha Burich博士
FPGA体系结构的演进
在下图中可以清晰的看到PLD在技术和总体拥有成本上超越了传统的ASIC。
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硅片融合时代的FPGA在“微处理器+DSP+专用IP+可编程架构”的“混合系统架构”下,解决了灵活性和效率不可兼得的难题,将DSP、ASIC、ASSP放入FPGA将是未来的发展趋势。
“混合系统架构”
Misha Burich博士表示,硅片融合时代的FPGA软件的开发很重要。硅片融合的FPGA的混合系统架构对于开发环境的要求比较高,包括综合仿真和时序分析、系统互连、基于C语言的编程工具、DSP编程和嵌入式软件工具OS支持等。Altera对软件环境的开发非常重视,“在Altera,有一半的开发人员是在做软件工程,一半的人做芯片本身。”
Misha Burich博士最后表示,在FPGA未来的发展中,3D封装和OpenCL是关键的支撑技术,Altera正在不遗余力的促进这些新技术的发展,使客户真正地把硅片融合的技术用起来。