| 一系列可編程邏輯器件（PLD）替代專用集成電路（ASIC）和專用標(biāo)準(zhǔn)電路（ASSP）的趨勢主要是由現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的顯著優(yōu)點所造成的,這些器件在邏輯密度、性能和特性上有驚人的增長,而同時在元件成本上有顯著的下降。
 不久之前,FPGA還是速度慢、密度小和價格貴的器件,當(dāng)前,高容量的FPGA可以達(dá)到每提供10萬系統(tǒng)門和運行在100MHz以上只需不到10美元。
這些FPGA的優(yōu)勢是與ASIC市場的變化趨勢一致的。傳統(tǒng)的ASIC銷售商正在放棄通用的ASIC策略,而將其產(chǎn)品定位在專門應(yīng)用的領(lǐng)域。 FPGA的介入
設(shè)計服務(wù)者、知識產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品開發(fā)者和純粹的晶圓代工廠（Foundries）正在使自身更能滿足設(shè)計者的需求,隨著深亞微米ASIC的掩膜版已達(dá)到50萬美元,設(shè)計者也不得不重新評估定制的固定邏輯的器件和其能夠承受的一次性工程費用（NRE）。
許多產(chǎn)品工程師發(fā)現(xiàn)ASIC只在數(shù)量或收入大到足以證明前期的投資值得時才適合,確實,PLD已經(jīng)明顯地占領(lǐng)了以前由門陣列銷售商專有的設(shè)計領(lǐng)域。
同時,ASSP的市場發(fā)展和變遷為FPGA與其在相應(yīng)領(lǐng)域的競爭開辟了新的機(jī)遇。
除了這些例子外,直到現(xiàn)在FPGA仍廣泛作為粘附邏輯器件,把印制板上的其他元件集成到一起。 起相同作用的場合
與以前不同,FPGA供應(yīng)商已經(jīng)采用了最先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝制造技術(shù),現(xiàn)在,器件已由流行的0.13μm工藝制造,而Virtex-II Pro等最新的FPGA還利用最新的銅互連工藝來進(jìn)一步提高性能。
 事實上,FPGA已經(jīng)成為獨立的晶圓代工廠的工藝驅(qū)動者,代替了存儲器所起的作用。工藝技術(shù)的快速轉(zhuǎn)換已經(jīng)允許FPGA供應(yīng)商提供焊盤受限的可編程邏輯方案,硅片成本的差距已經(jīng)接近到如下程度：整個FPGA的成本可以在按每個引腳來計算的基礎(chǔ)上與ASIC和ASSP進(jìn)行競爭。
利用最前沿的工藝技術(shù)已經(jīng)使FPGA供應(yīng)商在每個晶圓上生產(chǎn)出更多的芯片,提供更多的邏輯和增加更好的性能。供應(yīng)商也可以提供對片內(nèi)和片外時鐘管理的延時鎖定環(huán),豐富的片內(nèi)RAM塊,支持廣泛種類的單端和差分I/O標(biāo)準(zhǔn)等特性。這些進(jìn)展使FPGA和ASSP之間的差距大大地縮小。
由于利用知識產(chǎn)權(quán),FPGA供應(yīng)商能提供32位33MHz 的PCI主/從控制器,而價格只有同等功能ASSP的一半,伴隨這些特性,近年來FPGA供應(yīng)商推到市場的64位66MHz PCI控制器比大多數(shù)芯片組要早,價格要低。
PCI方案的可編程特性進(jìn)一步證明FPGA的價值,設(shè)計者可以選擇利用FPGA供應(yīng)商出售的PCI控制器,或者將它定制化來更好地適應(yīng)其設(shè)計要求。
這個靈活性是可編程邏輯進(jìn)軍ASSP市場的資本,一個ASSP的主要價值是以相對低的成本使產(chǎn)品更快地投入市場。但是,ASSP不允許產(chǎn)品定制化和個性化,例如,用戶從ASSP銷售商處選擇標(biāo)準(zhǔn)的PCI器件,常常利用額外的FPGA定制化他們的產(chǎn)品。相反,FPGA/PCI核的結(jié)合是一個單芯片的方案。 有線的應(yīng)用
在有線通信領(lǐng)域,可編程邏輯可以適應(yīng)經(jīng)常變化的技術(shù)條件。雖然,標(biāo)準(zhǔn)的ASSP供應(yīng)商企圖推出數(shù)據(jù)通信、通信和消費市場的方案,但是經(jīng)常變化的標(biāo)準(zhǔn),使他們存在服務(wù)上的問題。
例如,互聯(lián)網(wǎng)用戶增加帶寬的要求為數(shù)字用戶環(huán)（DSL）方案創(chuàng)造了巨大的市場,但是,缺少一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為推遲采用DSL服務(wù)的關(guān)鍵因素。
DSL采用的技術(shù)范圍反映了要解決的問題的困難程度,至少七種不同的技術(shù)已經(jīng)被不同的公司采用,但是,哪一個可能成為優(yōu)勝者仍然不清楚。
沖突的技術(shù)條件和缺少明確的方向形成對可編程ASSP方案的需求,這些沖突中有一些可能永遠(yuǎn)得不到解決。由于不可能和成本禁止去符合所有的技術(shù)條件,ASSP供應(yīng)商冒險用只滿足其中一個條件取得了成功,即可編程ASSP方案。 從ASSP到FPGA
在ASSP市場的競爭是激烈的,對終端用戶的服務(wù)晚一步,就意味著喪失機(jī)遇和失去市場的領(lǐng)先地位。開發(fā)的窗口是收縮得很快的,特別在新出現(xiàn)的市場中。在這個市場中ASSP已經(jīng)象往常一樣為成為首個可用方案而有效地控制了額外的費用。
其結(jié)果是ASSP供應(yīng)商必須提供傳統(tǒng)上FPGA供應(yīng)商擁有的能力,如靈活性、產(chǎn)品定制化和減少開發(fā)時間等。網(wǎng)絡(luò)處理器的最新沖擊波是ASSP供應(yīng)商如何面對市場的壓力來適應(yīng)產(chǎn)品定制化和發(fā)展窗口的最好例子。
FPGA供應(yīng)商現(xiàn)在服務(wù)于許多設(shè)計者的需要,也是其他方案所不可替代的。為廣泛范圍用戶創(chuàng)立的ASSP很難滿足每一個設(shè)計者的準(zhǔn)確需要,它們是通用的器件,面向更廣的應(yīng)用。
設(shè)計者則需要利用可編程邏輯或ASIC圍繞ASSP來增加他們自己的價值,以便與市場上的產(chǎn)品相互區(qū)分,這實際上增加了成本和印制板的面積,而且降低了性能。
另一個情況,設(shè)計者不需要將全部功能構(gòu)造到標(biāo)準(zhǔn)的ASSP中,雖然標(biāo)準(zhǔn)的ASSP使設(shè)計者與最終的方案更接近,但它難以完成這些任務(wù)。
類似于FPGA,一個可編程ASSP方案使得設(shè)計者選擇正確的特性集和優(yōu)化ASSP達(dá)到盡可能好的結(jié)果。設(shè)計者也可以靠定制化產(chǎn)品同時減少成本在同一硅片上集成他們的價值計劃。 |
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