半導體技術已經(jīng)進入了新的發(fā)展時期。目前，28nm芯片容量足以滿足整個系統(tǒng)需求，節(jié)省了功率組件和存儲器。如果說哪一類產(chǎn)品的成長率超過半導體行業(yè)平均增長率，那FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)算是其中翹楚。無止境的帶寬需求、無處不在的互聯(lián)計算、不斷拓寬的市場、勢在必行的可編程技術都使得高度靈活的FPGA大放光彩。

　　一、FPGA設計因需而變

　　芯片設計取決于應用

　　在新的制程中，F(xiàn)PGA通常是最先被采用、驗證和優(yōu)化該工藝的器件之一。但是，對新技術節(jié)點的需求已經(jīng)超出了電路設計能力，在芯片級甚至是系統(tǒng)級影響設計選擇，例如要考慮高速串行接口。Altera現(xiàn)在通過工藝、器件和電路創(chuàng)新，發(fā)售了Stratix V FPGA，它具有可高度靈活配置的28 Gbps收發(fā)器。但是，在當今以系統(tǒng)為導向的環(huán)境下，只有業(yè)界最快的集成收發(fā)器還遠遠不夠。串行鏈路需要速度足夠快的控制器才能夠跟上收發(fā)器?？刂破餍枰俣群芸斓钠瑑?nèi)總線、容量足夠大速度足夠快的緩沖來支持它們。所有這些模塊必須滿足能耗要求，具體取決于系統(tǒng)應用以及使用模式。

　　相應的，Altera收發(fā)器技術必須提供多種選擇。一些是在電路級——設計了不同版本的收發(fā)器工作在不同速率上，提供不同等級的能耗。從定制28nm系列中選擇芯片，系統(tǒng)設計團隊在收發(fā)器速率和能耗上滿足了自己的系統(tǒng)要求，其它決定是在模塊級。PCI Express Gen3或者DDR3等對性能要求很高、對功耗要求很嚴的控制器是在可編程單元中實現(xiàn)，還是在固定硬件中實現(xiàn)?這類模塊應該連接至可編程架構，還是硬線連接的系統(tǒng)總線，或是都需要連接?答案取決于具體應用。

　　而高速串行鏈路并不是唯一的實例。當今很多系統(tǒng)設計，包括FPGA以及一個甚至多個32位嵌入式處理器，規(guī)劃人員應該購買CPU作為專用標準產(chǎn)品IC或者高級控制器，還是在FPGA中實現(xiàn)CPU?如果是后者，那么他們應該使用可編程架構中的軟內(nèi)核，還是應該選擇Altera SoC FPGA等支持硬核ARM處理器的FPGA?規(guī)劃人員應該怎樣劃分設計才能實現(xiàn)帶寬最大的數(shù)據(jù)流，例如，在高速緩存、DRAM控制器以及加速器之間，而不用跨過芯片邊界?這些答案還是取決于具體應用。不論對于FPGA供應商有多么方便，都沒有適用于所有用戶的一個統(tǒng)一解決方案。

　　為能夠滿足不同應用的需求，F(xiàn)PGA系列必須提供收發(fā)器設計選擇，實現(xiàn)接口控制器，內(nèi)部存儲器模塊容量、速度和功耗，內(nèi)部總線結構，實現(xiàn)CPU以及很多其它因素。

　　承擔大部分系統(tǒng)設計職責

　　而大部分系統(tǒng)設計無法承受ASIC的成本，一個芯片設計仍然需要服務于很多用戶。解決這一難題的唯一方法是Altera深入了解用戶的系統(tǒng)設計，找到最能滿足應用需求以及市場規(guī)模的共性領域。這是一個細致而又需要大量知識的過程，使我們能夠進一步貼近用戶的設計團隊。

　　多年來我們與Altera關鍵用戶密切合作，具有很深的專業(yè)應用知識并且非常熟悉FPGA的設計團隊。而今天在我們與用戶之間打開了另一空間：專用解決方案領域。2012年，很多非常具有競爭力的系統(tǒng)設計團隊將會高度專業(yè)化。他們在建立產(chǎn)品競爭優(yōu)勢上非常專業(yè)，但是依靠硅片供應商來提供他們使用的系統(tǒng)平臺。這類設計團隊還需要全套的專用知識產(chǎn)權(IP)內(nèi)核以及自動IP裝配工具，例如Altera的Qsys等?；蛘?，他們還需要完整的參考設計。隨著設計團隊的日益專業(yè)化，他們的硅片合作伙伴將承擔大部分系統(tǒng)設計職責。這些就是Altera在2012年的變革所在。

　　我們繼續(xù)在28nm以及后續(xù)節(jié)點與代工線伙伴合作，不斷在工藝、器件和電路上實現(xiàn)創(chuàng)新，保持我們在硅片和電路上的技術領先優(yōu)勢。同時，我們與用戶密切合作，確保交付非常符合他們的功耗、性能和成本特殊需求的產(chǎn)品。我們繼續(xù)深入理解各種專業(yè)應用，從而能夠交付有助于用戶加速其設計規(guī)劃實施的IP和參考設計。