消费和汽车电子创新的灵魂

几乎无所不能的FPGA和CPLD
随着成本、功耗和容量的不断改善，FPGA和CPLD已经广泛渗透到消费电子和汽车电子应用市场，其市场份额几乎已与通信市场二分天下。但通信和工业领域仍是FPGA两块最大的终端用户市场，Cisco、华为、西门子等公司的交换机、无线基站等设备大量采用了FPGA进行设计。利用FPGA的可编程特性，甚至可以在设计完成以后对系统进行升级，以适应新的标准或提供更多的功能。

步入日趋数字化的世界，消费者需要随时随地接触音频、视频和数据等内容。质优价廉的有线和无线基础设施可以提供使消费者感受良好的内容，这就要求产品制造商不断推出能改善消费者体验的新创举。

例如，数字音乐播放器、高清电视数字显示器、汽车电子产品、移动电话和宽带互联网接入，这些都改变了消费者的期望值，也改变了他们在家里、车上或行进中获取和领略内容的方式。如果用预测哪些创新可能成功的方法，往往就需要做出具有潜在风险的产品决策；所以，制造商们试图将消费者的直接反馈尽早纳入产品开发周期，以确保其产品成功。这常常意味着必须缩短产品开发周期，以尽快将创新产品投入市场。

ASIC的原始开发成本每逢缩小工艺尺寸便呈指数上升；因此，这对于大多数应用来说并非一条宜人之路。ASSP亦然，通常无法满足所有客户的需要；因此，芯片制造商必须采取折衷方案，以实现客户最迫切需要的功能。

FPGA和CPLD是创新的灵魂。这两种产品提供灵活而成本低廉的解决方案，可以满足数字播放器、机顶盒、汽车后座娱乐系统、智能电话和视频设备等大批量产品的针对应用的要求。与ASIC相比，FPGA的弱点在于性能慢、密度低、功耗大，目前性能和密度问题已基本解决，功耗问题成为芯片供应商面临的最大挑战，尤其是进入深亚微米节点后，漏电流的增加会导致静态功耗上升。FPGA的布线电容是ASIC的10～100倍，并具有更大的线迹和大量的晶体管，这些晶体管虽然不会在电路工作中使用，但是却仍然产生泄漏功率。与此同时，OEM对降低功耗、延长电池的使用时间与降低成本和体积等方面的需求还会攀升。iSuppli曾预计，如果能解决功耗问题，未来FPGA至少能夺走30亿美元的ASIC市场份额。

消费电子产品中的FPGA和CPLD
消费电子产品制造商需要使其产品与众不同。这常常促使他们将最新的技术和创新尽快推向客户，以便在竞争激烈的市场中独占鳌头。而在产品寿命后期，制造商则致力于削减产品成本，从而尽量以较低价格为客户提供较大价值。

例如，高清电视数字显示器制造商面临着新型平板技术和接口标准发展的挑战，同时要改进画质、克服缺陷，以追求完美的电视图像。不同机型中使用的平板品种往往具有不同的技术规范，甚至来自不同的供应厂家。

借助FPGA的可编程性，制造商可以使用Spartan FPGA中实现的图像增强算法轻而易举地适应不同品种，从而在整个产品系列中使用同样的硬件设计。Spartan FPGA本身支持大多数差分I/O接口，因此很容易与新型平板接口直接连接。这些优点使Spartan FPGA成为众多消费电子产品的难舍之选。

汽车电子产品中的FPGA和CPLD
用户可定制逻辑器件是理想的解决方案，举例说，许多汽车设计人员正考虑利用驾驶室内网络系统，实现更有效的车载通信和控制功能管理。然而，将驾驶室内电子系统转移到公共汽车上，意味着需要面对层出不穷和不断改变的新兴标准。FPGA是灵活的低成本解决方案，可用于元件之间的桥接，或者用作各种定制功能的黏合逻辑器件。由于FPGA是标准产品，可编程逻辑器件还可免除了困扰大多数专用定制电路的报废问题。

对于FPGA等用户定制逻辑器件来说，增长最快的应用领域之一就是作为标准化开发平台，可进行扩展以满足不同客户的要求。这使到FPGA成为加速产品上市的重要工具。而采用相同元件的系统可为每位购买汽车的客户提供多种功能选项。

利用相同的FPGA构建应用，可以方便地启动或不启动某些功能，FPGA更可进行编程，以便启动或不启动一连串功能中的任何一项。

新型和未来型汽车更依赖电子系统，以使整车制造商能够推出与众不同的产品。这些电子系统范围广泛，从驾驶员信息系统和后座娱乐系统，一直到夜视系统和车道偏离警示系统这类更为新型的驾驶员辅助技术。

Xilinx汽车(XA)系列产品为汽车电子市场带来FPGA和CPLD的可缩放性和灵活性，使一级汽车配件供货商能够推出创新的功能，同时还赋予他们平台开发能力（甚至可以在松散的应用领域内进行开发），从而降低成本。

随着LCD/TFT显示器、多网络协议、视频和图形的使用日益增多，Xilinx XA解决方案可以缩短开发周期并提供定制灵活性，直到投产。通过使用Xilinx XA的可编程逻辑，一级汽车配件供货商只需在FPGA架构内进行修改，便可迅速增加新功能、改进现有功能或变更接口，而无须等到数年后下次重新设计电子系统。

FPGA还使设计人员能够重新审视其整体应用架构，以便根据其需要而非根据当今半导体硬件中的已有功能来构建系统。

结束语
有了大批量类似Spartan、CoolRunner-II CPLD的产品系列，制造商才敢于将更多创新产品迅速推向市场，因为他们能够享有能尽量降低风险的可编程逻辑的灵活性。

                                       
通过降低供货商的成本并佐以先进的技术，从而加速成功地赢得大宗设计并投入生产的进程。Xilinx FPGA和CPLD的成本起算点低至单个数字，因此可以免除在消费和汽车电子等大批量应用的生产中诉诸使用ASIC或ASSP的必要性，同时仍然可以为满足客户要求而无尽无休地进行定制。