赛灵思倾力打造差异化消费电子产品

赛灵思倾力打造差异化消费电子产品

　　市场前景

　　赛灵思过去10多年以来一直致力于为大批量消费产品市场提供可编程逻辑器件 (PLD)。消费电子不仅是目前公司最大批量市场，同时消费电子产品为新一代赛灵思 FPGA 和目标设计平台的不断发展提供了重大市场机遇。据 IC Insights 预测，消费 IC 市场的销售规模到 2012 年将达到 510 亿美元，年均复合增长率 (CAGR) 高达 16%(见图 1)。

　　随着市场对性能更出色、外形更小巧、更绿色环保产品的需求日益增长，众多消费电子产品公司面临着严峻的挑战。它们需要在竞争日趋白热化的市场中不断提升产品的差异化特性。面对增加新特性并降低成本的巨大压力，这些公司还会发现市场窗口 (Market windows) 越来越小、市场份额越来越少，而且利润空间也在不断降低。

　　由于数字显示和视频市场的消费者对高质量数字影像产品的要求永无止境，上述情况在该市场领域尤为突出。要想在市场中推出高价值的高端产品，即使是业界一线的数字电视 (DTV) OEM 厂商也需要花费多年的时间来开发产品的专有算法。但是现在，他们的市场窗口变得越来越小，而且新的消费视频平台(3DTV、LED BLU、4K2K)和数字标准(DisplayPort、V-By-One®HS、高速 LVDS)推向市场的速度也越来越快。此外，随着越来越多的公司进入高清电视 (HDTV) 市场，OEM 厂商在竞争过程中已不能再单纯依赖价格战了，而必须想办法实现创新，开发出差异化的产品功能与画质。

　　原始设备制造商以前一直在不同产品线上通过采用 ASIC 或 ASSP 解决方案来应对上述设计与市场挑战。但是，ASIC 供应商的反应速度不够快，不能满足加速上市进程的要求，而 ASSP 供应商则难以提供丰富的优化特性，不能满足动态市场的需求。此外，由于开发人员采用高级半导体工艺技术来提高性能、存储器密度和系统级集成度，因而与 ASIC 和 ASSP 相关的 NRE 成本也将大幅提升。勿庸置疑，在这个数字技术高度整合的时代，消费产品厂商能否生存取决于其能否以更少的资源开展更多的工作，能否降低投资风险，以及能否在产品差异化的“战场”上取胜。

　赛灵思可编程技术势在必行：以设计灵活性消风险

　　赛灵思是可编程逻辑解决方案的全球领导厂商，能够实现性价比与特性的最佳平衡，确保客户在大批量消费电子产品市场获得成功。赛灵思 FPGA 每年向消费领域的客户提供超过 3,000 万片器件，目前广泛用于各种不同的消费产品，其中包括数字显示器、机顶盒、多功能打印机、数码相机、数码摄像机以及便携式手持电子设备等。

　　赛灵思可为 FPGA 和高灵活性平台提供可扩展的成本选项，并实现高清数字视频算法、高性能影像处理和高速连接的系统级集成。上述功能通过赛灵思目标设计平台实现，该平台专为满足消费市场的独特技术和设计方法要求而精心打造，能适应不断变化的标准、动态发展的消费者需求以及不断缩短的产品生命周期。这样，我们就获得了开发新型消费产品和差异化应用平台所需的低风险可编程方法，相对于ASIC和ASSP实施方案而言可加速产品上市进程并降低总系统成本。

　　赛灵思消费目标设计平台提供了面向低成本、低功耗消费电子应用构建整体系统所需的全部软硬件元素。除了针对领域优化的硅芯片外，上述平台还包括知识产权 (IP) 模块、全面的设计环境和可扩展的开发套件，配套提供目标参考设计和一套基础开发板，支持业界标准的FMC 连接器和子卡扩展。

　　针对消费应用优化的最新硅芯片

　　赛灵思目前为一线 DTV OEM 厂商提供的FPGA出货数量，已超过任何其他可编程逻辑器件厂商。最新一代 Spartan®-6 FPGA 系列产品充分发挥公司在市场的领先地位优势，以前代产品一半的功耗实现了其两倍的性能，同时系统成本降低多达 50%。

　　Spartan-6 器件用成熟的低功耗 45 纳米工艺技术制造，其密度介于 3,400~148,000 个逻辑单元之间，而且通过功耗优化的 3.125Gbps 收发器支持最低成本的集成串行连接功能。通过更高效的双寄存器 6 输入查询表 (LUT) 逻辑架构和丰富的内置模块选择，还能进一步提高系统级集成度和降低功耗。这些内置模块包括第二代DSP 切片、PCI Express® 接口内核、18 Kb (2 x 9 Kb) Block RAM、SDRAM 存储器控制器、增强型混合模式时钟管理以及 SelectIO™ 技术。Spartan-6 FPGA 还支持高级系统级电源管理模式、自动检测配置选择，以及通过高级加密方案 (AES) 和 DeviceDNA 保护机制提供的增强型 IP 安全性。

　　Spartan-6 FPGA 实现了功能和易用性的独特组合，是定制 ASIC 或 ASSP 的低成本替代方案，使 DTV 制造商能快速开发出可以提供出色观赏体验的数字显示器。Spartan-6 FPGA利用集成低抖动扩频时钟技术可轻松实现高性能和 EMI 目标。Spartan-6 FPGA的功耗降低了 50%，不仅能简化散热管理，降低总系统成本，而且还能大幅提高系统可靠性。此外，Spartan-6 FPGA 还利用丰富的影像增强 IP 库(包括动态γ 校正、运动自适应暂时噪声抑制和动态范围压缩等)来改善画质。

　　赛灵思数字电视目标设计平台

　　在平板显示器时代，DTV 厂商必须同时具备非常创新和快速反应的能力。虽然他们拥有雄厚的财力和技术资源，可开发出各种高度复杂的视频算法，但在目前竞争日趋白热化的市场中，如何以更少的资源、更低的预算以及更短的时间，开发出具有差异化的产品已成为一个巨大挑战。赛灵思在 CES 2010 上将推出首款专为开发最先进 DTV 解决方案而优化的低成本低功耗可编程平台。

　赛灵思消费数字电视目标设计平台简化了高级视频算法与最新一代数字接口标准的融合，使 DTV OEM 厂商现在可将具备高分辨率影像画质和差异化特性的消费数字显示器产品以更快的速度推向市场，从而满足客户需求。多种 ASSP 的功能可完全整合到单个 FPGA，不仅能降低功耗、节省板级空间、改善制冷、提高性能，同时还可缩减从标准 LCD 和 PDP 产品到更新的Organic LED(OLED)和3DTV系统等各种应用的材料清单成本。

　　集成软硬件平台基于 Spartan-6 FPGA 消费视频套件所提供的新一代可编程技术和智能设计方法。新推出的消费视频套件是赛灵思与Tokyo Electron Device (TED) 公司联手开发的最新成果，完全整合了使用户能立即着手设计高性能数字视频系统所需的所有软件、硬件、固件构建块和工具，其中包括符合 RoHS 标准的开发板、支持各种新开发与业界实际标准的高速显示器接口的软IP，以及ISE® 设计套件嵌入式版本软件。可定制的目标参考设计利用这些嵌入在 Spartan-6 FPGA 中可支持 DDR3 内存接口和功耗优化的串行收发器，可提升高速影音接口(如 DisplayPort、V-by-One®HS、HDMI、PCI Express® 和 LVDS 等)的设计、调试与整合效率。

　　支持平板显示器的高分辨率效果

　　生产平板显示器或数字显示器的消费电子产品公司一直都是 FPGA 的主要用户，日后亦会继续如此。事实上，顶级 OEM 厂商已经认识到，确保电视市场领先地位的秘诀就在于使用低成本的 Spartan FPGA，而不再使用 ASSP。

　　支持动态背光控制的高分辨率视频平板显示器：

　　Spartan-6 FPGA 使开发人员能够利用支持视频/调谐器功能和高级平板显示功能的可扩展系统实现更高的影像质量，同时降低功耗和成本。此外，开发人员还可通过DisplayPort 接口，将集成 3.125Gbps 串行收发器和高性能 MicroBlaze™ 软处理器以及经过优化的存储器管理单元 (MMU) 和浮点单元 (FPU) 连接在一起，实现实时动态背光控制。

　　实时算法评估：利用 Spartan-6 FPGA 消费视频套件，此平台让 DTV 设计人员能开发和评估硅芯片内的影像画质视频算法，比传统实际用在 ASSP 或 ASIC 的构建时间更少。此外，DTV 设计人员还能在整个产品开发制造周期中用最新视频标准和专有算法轻易更新系统。设计方案内附的范例，提供客户在针对编译、调试及分析各种搭载Spartan-6 FPGA的视频应用方面时的最佳方法，并展示如何针对最大的终端产品差异化进行定制化设计。

　　为数字消费电子产品领域实现差异化

　　在消费市场领域，产品的平均寿命此前为 3 到 5 年，可现在却缩短到了 1 年甚至更短。在此情况下，快速向市场投放产品至关重要。消费市场产品开发的不确定性加上最终用户喜好的多变以及新型视频平台和数字标准的快速发展需要我们在整个产品生命周期中实现灵活的变动。赛灵思新一代 Spartan-6 FPGA 和目标设计平台可满足上述设计要求，帮助企业用更少的资源完成更多工作，从而降低风险，实现真正的差异化，而这正是在数字消费电子领域取胜的关键。