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摘要：  FPGA最引人關注的變化趨勢之一就是應用領域不斷拓展，在傳統(tǒng)和新興市場兩個方面都持續(xù)增長，美高森美就FPGA成本市場提出優(yōu)化方案。

關鍵字：  FPGA，芯片，可編程邏輯

近年來，F(xiàn)PGA最引人關注的變化趨勢之一就是應用領域不斷拓展。FPGA在傳統(tǒng)應用領域和新興市場兩個方面不斷發(fā)力，實現(xiàn)持續(xù)增長。

美高美森向FPGA成本市場提出優(yōu)化方案

FPGA傳統(tǒng)、新興市場雙增長

在FPGA傳統(tǒng)應用市場方面，通信逐步實現(xiàn)高速、復雜協(xié)議，消費電子應用則注重低功耗、低成本。其中，無線基礎設施應用在性能需求方面出現(xiàn)了大幅增長，但同時在成本方面卻存在巨大的下降壓力——這是FPGA器件的重要挑戰(zhàn)。OEM可能再次考慮用ASIC和ASSP器件，從而以盡可能低的成本達到最高性能水平，而付出的代價就是上市時間和靈活性。

一方面，我們看到使用較小型FPGA將繼續(xù)增長，用于提供I/O橋接和協(xié)處理功能。至于PLD器件在手持式消費電子產(chǎn)品中的使用仍然非常少，原因是這個市場沒有真正推動可編程邏輯需求的具體應用，我們還不能夠確定近期的增長是否是可持續(xù)的。

另一方面，F(xiàn)PGA在新興市場的應用方興未艾。醫(yī)療、可再生能源、汽車、保安市場等均是FPGA的增長領域，尤其是FPGA在架構(gòu)中集成了處理器。

總體來說，F(xiàn)PGA器件在傳統(tǒng)和新興市場的增長都是不可阻擋的。

成本優(yōu)化市場成熟工藝具優(yōu)勢

應用的不斷拓寬對FPGA性能提出了更高的要求。具體來看，F(xiàn)PGA市場大體可分為三個部分——高端、中等密度和低成本。每個市場領域都采用不同的戰(zhàn)略，并且對于成本、功率和集成度有著不同的重視程度。Microsemi的重點是成本優(yōu)化市場。目前這個市場缺乏既滿足需求又功能適當?shù)漠a(chǎn)品。小型FPGA通常用于SERDES協(xié)議橋接和聚合、I/O擴展以及極低功率協(xié)處理，許多器件還用于系統(tǒng)管理應用。一些新型FPGA器件具有減少I/O數(shù)目、SERDES和3.3V I/O的作用。它們源自高端SRAM工藝和架構(gòu)，因此具有高功耗。Microsemi推出了SmartFusion2系列架構(gòu)基于非易失性、即時上電Flash技術，可以在系統(tǒng)管理應用中省去伴隨FPGA的CPLD，在系統(tǒng)管理應用中，可編程邏輯器件是帶來關鍵性系統(tǒng)功能和啟動控制處理器的優(yōu)先元器件。[#page#]

目前，我們的FPGA戰(zhàn)略是在成本優(yōu)化的SoC和FPGA市場提供出色的解決方案，這不表示我們可以部署最先進的工藝技術。倘若在成本優(yōu)化的FPGA市場中實現(xiàn)最高集成度，這些工藝技術并沒有多大幫助。

實際上，更成熟的工藝技術可以提供較低的總體成本，這是因為成熟工藝的非重復支出(NRE)和晶圓成本較低。同時，Microsemi已經(jīng)與英特爾簽署了一項提供基于ASIC解決方案的協(xié)議，使用英特爾的22nm 3D Tri-Gate晶體管技術，使Microsemi成為唯一同時可以提供較低端成本優(yōu)化可編程邏輯，又具備高端AISC能力的半導體供應商。

3D封裝、硅片融合成趨勢

未來FPGA融合的方向和創(chuàng)新點還側(cè)重于封裝。封裝技術對系統(tǒng)集成有很大的幫助，如TSV硅穿孔、2.5D封裝/3D封裝等新型封裝技術。通常，TSV和2.5D/3D技術可為極高密度范圍的FPGA器件提供最大支持，F(xiàn)PGA器件無法僅僅通過增加晶體管數(shù)目來實現(xiàn)成本優(yōu)化。在較低端市場中，Microsemi擁有利用多芯片技術的獨特條件，我們在這個領域擁有多種不同的技術，超過了其他FPGA供應商。我們面對的挑戰(zhàn)是了解需要集成哪種技術，以便為終端市場領域提供最大價值的產(chǎn)品，從而減少BOM成本、占位面積和功耗。

FPGA的硅片融合不斷向更高層次邁進，可將ARM、DSP、存儲器、高速收發(fā)器等等融合。這方面設計人員需要克服的最大挑戰(zhàn)是如何使這些技術具有成本效益，相對于分立式解決方案，通過集成來提供更高的價值非常重要。因為一個芯片中封裝更多的組件意味著產(chǎn)品能實現(xiàn)更好的性能、更低的功耗以及更低的成本。