FPGA的挑战 Be differentiated, or

Be differentiated, or Die! ——要么不同，要么倒闭！

随着工艺节点的不断缩小，高昂的NRE费用、封装测试费用令人望而生畏，开模费用动辄上百万美金，而且，在系统设计中，工程师们还必须考虑更多的不确定因素，自然更容易产生更多的设计反复，导致设计周期越来越长。

此外，终端电子产品不断上升的复杂性、不断加快的上市时间、持续所进的工程预算、越来越短的产品生命周期、以及变化无常的市场需求——要么不同，要么倒闭！这些都使设计工程师们面临重大挑战。

“10年前，可编程逻辑只是用作胶合逻辑，但现在技术走向了90nm，65nm产品，而同时ASSP、ASIC来说，成本的不断增加，要达到很大的量才能赚钱，这就把一部分市场让给了FPGA，使得FPGA正在从系统的周边走向系统的中心——这是市场发展的必然。”Xilinx总裁兼CEO Moshe Gavrielov先生表示。Gavrielov先生是今年年初刚刚加盟Xilinx，在此之前，他曾担任Cadence公司的执行副总裁兼验证部门总经理。

FPGA最大的挑战：不是成本，而是功耗

对于驱动FPGA发展的动力，Xilinx总裁兼CEO Moshe Gavrielov先生表示，传统上，是由性能、成本、IP来决定的。

“尤其是对于10年前的通信行业来说，性能是FPGA的最核心的竞争力。看可编程器件的发展史，性能、容量、速度曾是最大的竞争力，这主要是由通信行业驱动的，典型的产品就是Virtex。”Gavrielov先生指出。

从2000年后，Xilinx带来了更具成本效应的解决方案，使得更多人用到了FPGA，典型的产品有Spartan系列。逐渐的，集成的IP也越来越丰富，Xilinx目前有着庞大的IP群，包括软件IP、硬件IP、DSP IP等。

为了获取更大的利润，公司必须从技术驱动型公司向市场驱动型公司转变，这意味着必须更好的理解客户需求。而未来，为了更好的驱动FPGA获得更大的市场，Gavrielov先生表示，“我们还需要在功耗、平台以及解决方案三方面进一步加强。”他给出下面这张表来表示驱动FPGA发展的因素。

首先就是要在低功耗方面取得进展，这是客户和消费者共同的需求，Gavrielov先生表示，“客户不仅要成本、而且要得到更好的运行成本，这对功耗提出了更高的要求，特别是对移动产品来说，功耗尤为重要。所以日后，我们不仅要在新产品种减小功耗，还要设法减小现有产品的功耗。”

“此外，平台对于越来越多的复杂应用来说也尤为重要，如果我们仅仅提供FPGA/工具/IP，那么是没法满足客户的需要的，我们需要建造更开放的平台，使得设计复用，IP互用性，以及最终获得更短的设计周期。”Gavrielov先生表示。

除了平台，提供解决方案也是重要的一环。这将花费一些时间，来积极主动的和一些专用领域的客户紧密合作，共同开发出能满足潜在大批量市场的解决方案来。

“平台需要针对非常广阔的、不同的应用领域，不同的客户需求。解决方案更专注客户对某一方面的要求。” Gavrielov先生强调说。

目前，Xilinx有不同的系列来针对不同的高低端应用，如上图所示。为了适应多方面应用的需求，FPGA也在不断改良架构，嵌入了处理器、乘法器、收发器等一些标准单元的硬IP Core。

由于具有高度的灵活性，相对简单的EDA工具和设计流程，用户可以方便将FPGA器件编程为自己所需要功能的芯片。因此，FPGA占据了很多ASIC的领域，特别是在诸如通信、仪器、工业、军工、航天等许多具有中小批量、多品种特点的市场。“进一步，我们还将继续市场推向更大批量的应用。” Gavrielov先生手画了一张草图，指着最外围的大批量应用充满信心。

Gavrielov先生对FPGA的大批量应用充满信心。

“基于技术创新基础，在未来的几年时间里，我们有很多机会把FPGA带给更广泛的行业和应用市场，共同为更多的客户提供独特的价值，实现赛灵思公司将可编程解决方案应用于每个电子系统的愿景。”他表示。

结构化ASIC：这是个亏本的商业模式

在标准单元ASIC和FPGA之外，为了减少标准单元ASIC设计的高昂的前期投入，简化设计流程，规避市场风险，结构化ASIC应运而生。所谓结构化ASIC，是保有数层电路需掩膜的设计，但在部分电路层改用与FPGA相同的可编程设计。这样，不但可以降低昂贵的掩膜成本，而且缩短设计周期，进而能加速芯片上市。

结构化ASIC的市场定位决定了其在ASIC与FPGA的夹缝中求生，现状是：大多数结构化ASIC的优势还没有来得及完全发挥出来，就被新工艺淘汰出局。直到在90nm之前，大多数结构化ASIC在商业运作上都没有FPGA成功。几年前，LSI也曾投资了数亿美金来进行结构化ASIC的开发，但最后，LSI还是取消了这个项目，主要原因就是其商业模式。

“这基本是一个亏本的商业模式，连LSI这样的大公司都无法支撑对ASIC的投资。”Xilinx亚太区销售部副总裁杨飞先生表示，“最主要的困难是投资回报率(ROI)，结构化ASIC厂商投资了很多，但收益却不足以职称其继续投资。”此外，年初NEC电子也退出了结构化ASIC市场。

7500万美元技术基金投资中国本土企业

中国目前倡导的自主创新为Xilinx带来新机遇。对于新创公司来说，标准芯片不一定能作出自己的产品，也不一定能满足自己的要求，而且定制芯片投资巨大，而FPGA却能为新创公司提供一个创新的手段，从而借创新打造一片新机遇。

为了更好的打造一个在中国能更好发展的生态网络，Xilinx意欲投资7500万美元技术基金给中国本土的公司。

“目前这笔钱我们还没有投出去，不过已经有一些项目在考察中。”Xilinx公司亚太区、大中华区市场营销及应用工程部总监张宇清先生表示，“我们将重点投资基于Xilinx产品针对特定行业或技术领域进行应用开发的企业，以及赛灵思生态系统中从事可编程逻辑器件应用技术和方案开发的公司。毫无疑问，被投资的公司一定在某方面是和Xilinx的产品有‘接轨’的地方。”