繼Altera于2008年底發(fā)布了首款基于40-nm技術(shù)的FPGA產(chǎn)品之后，2009年初，其又先后發(fā)布了集成收發(fā)器的兩款FPGA新產(chǎn)品，包含Stratix IV GT以及低端產(chǎn)品Arria II GX。Xilinx在今年同期推出基于45nm的Spartan-6 FPGA并且公布了其40 nm Virtex-6系列藍(lán)圖。

        自此，以40nm為代表的下一代FPGA再次向ASIC領(lǐng)域發(fā)起了挑戰(zhàn)。

        年富力強(qiáng)

        1983年Altera成立，1984年Xilinx成立，至今FPGA/PLD的發(fā)明已有25年歷史。二十五歲的成年人，正是年富力強(qiáng)之時。但在技術(shù)日益進(jìn)步的今天，在摩爾定律不斷被刷新的時刻，各領(lǐng)域的變化層出不窮，諸如MTK等一批企業(yè)抓住機(jī)會崛起的同時，又有多少半導(dǎo)體廠商被分拆，有多少的研發(fā)項目不得不終止。但FPGA自從誕生之時，至今仍能保持穩(wěn)定的增長率。2008年底iSuppli報告指出FPGA銷售額增加了7.6%，遠(yuǎn)高于半導(dǎo)體行業(yè)平均表現(xiàn)。

        2006年Altera CEO John Daana曾指出：“這是一個可編程邏輯的時代。（This is the era of programmable logic.）”時過三年，Xilinx提出了“可編程必技術(shù)勢在必行”（programmable imperative），則再一次預(yù)言了FPGA大時代的來臨。

        Daana當(dāng)時的解釋為，產(chǎn)品復(fù)雜性在提高，市場需求在快速變化，因此需要硬件上加速設(shè)計與創(chuàng)新，如今湯立人則賦予了FPGA產(chǎn)業(yè)更廣泛的內(nèi)涵。

        首先，與Daana提出的觀點相同，正因為不斷變化、不斷細(xì)分和更加專業(yè)化的市場，導(dǎo)致產(chǎn)品的生命周期越來越短，這也就意味著像半導(dǎo)體公司和做系統(tǒng)的公司，也必須越來越快地把他們的產(chǎn)品推向市場。  

        “我覺得中國TD—SCDMA成功的成果，也驗證了可編程不斷發(fā)展上升的勢頭。”Xilinx亞太區(qū)銷售副總裁楊飛對快速變化的市場深有感觸，“從前12個月的開發(fā)周期是比較正常的。但隨著3G牌照頒發(fā)事件升溫，客戶最快情況下在三個月時間內(nèi)就把新的TD基站做出來。”

        其次，經(jīng)濟(jì)不振實際上變相增加了FPGA的競爭力。湯指出目前經(jīng)濟(jì)危機(jī)蔓延導(dǎo)致了銀根緊縮，尤其是在下一代制程上，開發(fā)成本會成倍增加。45nm的ASSP的產(chǎn)品的成本要求至少6000萬美金，而32nm的開發(fā)成本將近1億美金。而且由于未來市場的不確定性，難以預(yù)估未來的規(guī)模容量以及企業(yè)成長狀況，因此對于致力于下一代制程的廠商而言，只有依靠自身雄厚資本以及對于技術(shù)的預(yù)判力才可以生存。

        Xilinx是Fabless模式的鼻祖廠商之一，時至今日Fabless似乎成為了一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，甚至連之前的FSA(全球IC設(shè)計與委外代工協(xié)會)都更名為GSA(全球半導(dǎo)體聯(lián)盟)。事實上，由于市場萎縮，芯片銷售業(yè)績下滑，TSMC，UMC等foundry的業(yè)績都受到了直接的影響，傳統(tǒng)IDM廠商更是受到工廠的拖累，眾多企業(yè)選擇停產(chǎn)或者賣廠，又或者采取加入IBM陣營等方式聯(lián)合開發(fā)下一代產(chǎn)品線，無一不是在壓縮工藝等研發(fā)成本。  

        40nm亮劍，ASIC尚能飯否？

        就無線通信而言，歷經(jīng)從模擬到數(shù)字、從窄帶到寬帶的發(fā)展歷程，更新頻率大概是4至5年，需求高性能、高可靠、高靈活、低成本的設(shè)計方案已成為潮流。隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，小數(shù)據(jù)量的通信能力已經(jīng)不能滿足人們豐富的業(yè)務(wù)需求。

        如果說FPGA廠商在2000年對于通信市場的過分依賴是導(dǎo)致其股價衰退的最主要因素，但當(dāng)時積攢的關(guān)于通信領(lǐng)域的經(jīng)驗也是其快速崛起的主因之一。在Xilinx與Altera近期發(fā)布的季報中明顯的看到，來自通訊領(lǐng)域的收入均占到公司主營業(yè)務(wù)收入的44%，且相對于同比均有明顯增幅。

        在FPGA產(chǎn)業(yè)中，新產(chǎn)品的年增長幅度永遠(yuǎn)是最高的，因此40nm制程的FPGA，包括Virtex以及Stratix新系列產(chǎn)品都被寄予了厚望，尤其是在第四代通訊及100G  Ethernet寬帶有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。

        兩家公司的旗艦產(chǎn)品一直在不斷刷新著性能記錄，Altera已發(fā)布的Stratix IV GT系列FPGA包含24個工作速率高達(dá)11.3Gbps的收發(fā)器，邏輯單元增加至最多530K。Xilinx則預(yù)計Virtex-6系列性能較Stratix基礎(chǔ)之上再提高15%。

        ASIC產(chǎn)品一直在功耗及價格上處于優(yōu)勢，但采用40nm新制程的FPGA也許會漸漸拉近與ASIC之間的差距。Virtex-6功耗較之Virtex-5降幅多達(dá)50%，成本也有20%的下降；Altera更是在同時推出的Quartus II 9.0增強(qiáng)了SOPC Builder功能，進(jìn)一步提高了效能優(yōu)勢。下一代FPGA的主要目標(biāo)已定格在高速傳輸領(lǐng)域，隨著價格及功耗的不斷改進(jìn)，有從先鋒部隊轉(zhuǎn)化為主力部隊的趨勢。

        Xilinx提出了“目標(biāo)設(shè)計平臺新時代”，以便進(jìn)一步降低用戶的開發(fā)成本與周期。公司產(chǎn)品規(guī)劃高級總監(jiān)Chuck Tralka指出，之前在FPGA領(lǐng)域，開發(fā)板，F(xiàn)PGA等元素都是分離存在的。但從客戶角度更希望把基礎(chǔ)開發(fā)、參考設(shè)計等所有相關(guān)因素打包在一起，以一種方案形式提供給客戶。湯立人也談到：“我們幫助系統(tǒng)廠商把自己的精力和金錢集中在余下的20%工作，也就是把Xilinx提供給他們東西集成在一起進(jìn)行個性化定制，實現(xiàn)自己產(chǎn)品的差異化。”

        早在上一次經(jīng)濟(jì)衰退之時，F(xiàn)PGA就一直視ASIC廠商為主要競爭對手。根據(jù)iSuppli 2008年調(diào)查分析，ASIC/ASSP的應(yīng)用缺口將要被逐年放大。尤其是越來越豐富化的消費電子以及日益增長的安防需求等更新的應(yīng)用，是缺口擴(kuò)大的主要因素。湯立人指出，ASIC/ASSP廠商即使發(fā)現(xiàn)新興的市場領(lǐng)域，但由于不確定性，也很難準(zhǔn)確出擊。并且其透露，目前Xilinx已為平板顯示器、監(jiān)控攝像、視頻、AVR等應(yīng)用提供了相應(yīng)的IP，已做好了進(jìn)軍潛在市場的所有準(zhǔn)備。

        實際上直到今日ASIC以及ASSP公司仍然大量存活著，一些單片機(jī)及DSP廠商也一直在嘗試著避開紅海，都在期待著拓展視頻高清等新領(lǐng)域的拓展。譬如TI就憑借其在單片機(jī)，模擬器件以及DSP方面強(qiáng)大的支撐，從而建立起了包括攝像機(jī)、DVR、以及DVS等完整的安防終端設(shè)備解決方案。iSuppli分析師王仁震表示：“之前MPEG1、MPEG2等編碼不斷改變。但現(xiàn)在，應(yīng)用上基本是朝著H.264方向或趨勢前進(jìn)。因此目前解碼或者是標(biāo)準(zhǔn)變化不是很快的前提下，ASIC的開發(fā)負(fù)擔(dān)沒有那么大。”

        在通訊基帶領(lǐng)域，F(xiàn)PGA已取得了極大的成功。那么所謂的潛在市場能否成為ASIC維護(hù)尊嚴(yán)的最后一道防線呢？