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          Altera目前在SoC FPGA方案的發展成果為何

          Q1:驅動FPGA朝向SoC FPGA或可編程SoC發展的主要因素為何?此一發展所面臨的技術與市場挑戰為何?又該如何因應或解決?

            嵌入式設計中,提高系統性能,同時降低系統功耗,和板子面積都是常見的問題。隨著FPGA朝著摩爾定律發展,我們可以在我們的器件里集成更高級的功能。同時借助更小的工藝,我們可以得到功耗降低和性能提高的好處。

            通過使用硬核IP,我們可以在器件中提供史無前例的集成度,并為我們帶來更多功能。這些好處可以使客戶可以減少板上分離器件的數目,從而減少系統成本。比如,我們固化了儲存器控制器,PCIe模塊,并增加了收發器的數目和速度。

            由于我們在器件中所做的創新,嵌入式系統里使用FPGA變得非常通用。最近由UBM展開的一次嵌入式調查發現,接近45%的嵌入式設計師計劃在他們的下一個嵌入式項目中使用FPGA。我們發現了這個趨勢,很多我們的客戶在嵌入式系統中同時使用微處理器和FPGA。

            在我們的28nm產品系列里,我們看到一個史無前例的機會來解決嵌入式開發者關于性能,功耗,集成度和成本等的問題。

            FPGA硬件設計的靈活性有時也會帶來諸如設計復雜度增加的煩惱,特別是對于不熟悉FPGA硬件設計的處理器開發人員。Altera提供界面友好,操作簡單的系統集成工具—Qsys。利用Qsys進行系統集成非常方便。你只需選擇需要的IP,通過GUI界面將他們連接起來。Qsys能夠自動生成互聯邏輯(地址/數據總線連接、總線寬度匹配邏輯、地址解碼邏輯以及仲裁邏輯,等)。Qsys兼容業界標準接口IP比如Avalon總線接口,和AXI總線接口。Qsys現在支持100多個IP組件,今后還會有更多的兼容IP。很多流行的接口協議或者存儲器IP都與Qsys兼容。在嵌入式IP領域,我們移植的有:Nios II軟核處理器、JTAG、UART、SPI和RS232等等。當然客戶也可以通過Qsys,設計自定義的IP。

            軟件的開發通常在嵌入式系統開發周期占絕對重要的位置。為了縮短產品上市時間,誰更早開發軟件,誰就能占據先機,贏得市場。在您拿到芯片之前,Altera提供仿真平臺—虛擬目標,以便于您進行軟件設計的開發。Altera® SoC FPGA虛擬目標是對雙核ARM® Cortex™ -A9 MPCore™ 嵌入式處理器系統的快速功能仿真。在PC上運行,該仿真平臺運行Linux或者VxWorks操作系統,并且加入FPGA在環。客戶可以對實際開發電路板進行建模。虛擬目標與其仿真的實際硬件二進制和寄存器兼容,當您拿到芯片之后,不需修改就能夠將您在虛擬目標調試通過的程序下載到硬件中運行。

            Q2:Altera目前在SoC FPGA方案的發展成果為何?

            Altera正與例如工業,通訊等等業界領先公司合作進行評估和開發針對SoC FPGA的應用。借助虛擬目標和FPGA在環,使我們的客戶可以在硬件開發之前進行軟件開發,從而實現芯片所具有的先進特性。

            Q3: Altera SoC FPGA產品有何獨特性與功能?

            Altera SoC FPGA采用了雙核ARM Cortex-A9 MPCore處理器以及硬核存儲器控制器和公共外設,在處理器系統和FPGA之間建立了高性能互聯。

            對于FPGA部分,我們在今年早些時候發布的最新28nm Cyclone V和Arria V產品系列中置入了這些器件。這實現了低功耗、低成本等優點,同時還提高了性能。

            由于它是ARM處理器,因此,對于軟件開發,這些器件繼承了使用廣泛而且熟悉的ARM輔助系統的優點。這些器件也是由Altera的高效能硬件開發工具提供支持,特別是Quartus II軟件和我們的Qsys系統集成工具。

            最革命的方面是我們的SoC FPGA虛擬目標。我會在后面的研討中詳細介紹這一方面,而采用SoC FPGA虛擬目標,我們率先在FPGA業界實現了虛擬原型開發技術。采用我們的SoC FPGA虛擬目標,我們支持SoC FPGA用戶面向他們的SoC FPGA器件開始應用軟件的開發,以最小的工作量將軟件移植到等價的硬件中,不需要修改就可以運行。

            Q4:主要鎖定應用市場為何? 如何提升產品市占率?

            我們看到SoC FPGA在很多不同市場領域都得到了應用,這些應用要求提高效能、同時降低功耗和成本、減小電路板面積。

            主要目標是包括“綠色”或者節能技術的工業領域,例如智能電網、太陽能逆變器以及更高效的工業電機控制驅動器等。

            視頻處理也非常適合采用這類產品。視頻監控攝像機和汽車輔助駕駛也是這類應用的兩個好例子。

            遠程射頻前端、LTE基站等無線基礎設施、交換機和路由器也是比較好的這類應用,對性能的要求較高,而用戶希望減小體積,降低功耗。

            計算機和存儲——例如,每一微秒都非常重要的高速金融交易平臺,以及多功能打印機、掃描儀和服務器機架管理等應用也適合采用這類產品。

            Q5:Altera對于2012年FPGA的景氣有何看法?

            Altera公司主席、 首席執行官和董事會主席 John Daane先生指出, 在新的制程中, FPGA通常是最先被采用、驗證和優化該工藝的器件之一。 例如,Altera于2011年初在其定制28nm FPGA系列中開始發售功能強大、復雜的器件,采用了TSMC的高性能28nm工藝。這需要在前十代產品節點與代工線共同工作所累積的經驗基礎上, 進一步展開密切合作。

            不過, 對新技術節點的需求已經超出了電路設計能力,在芯片級甚至是系統級就要影響設計選擇。例如, 在高速串行接口應用中,Altera發售了Stratix V FPGA,它具有可高度靈活配置的28 Gbps收發器。但是,在當今以系統為導向的環境下,只有業界最快的集成收發器還遠遠不夠。串行鏈路需要速度足夠快的控制器才能夠跟上收發器。控制器需要速度很快的片內總線、容量足夠大速度足夠快的緩沖以支持它們。所有這些模塊必須滿足能耗要求, 具體取決于系統,其應用以及使用模式。 相應地, Altera收發器技術必須提供多種選擇。一些選擇是在電路級——設計了不同版本的收發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, 系統設計團隊在收發器速率和能耗上滿足了自己的系統要求。其他決定是在模塊級,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必須在可程序設計單元中實現,還是在固定硬件中實現? 這類模塊應該連接至可程序設計架構,還是硬線連接的系統總線,還是都需要連接?答案取決于具體應用。

            當前, 大部分系統設計無法承受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設計, 找到最能滿足應用需求以及市場規模的共性領域。今天,Altera在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設計團隊將會高度專業化。

            展望2012年,Altera將繼續在28 nm以及后續節點與代工線伙伴合作,不斷在工藝、器件和電路上實現創新,保持公司在硅片和電路上的技術領先優勢。同時與用戶密切合作, 確保交付非常符合他們的功耗、性能和成本特殊需求的產品。Altera將繼續深入理解各種專業應用, 從而能夠交付有助于用戶加速其設計規劃實施的IP和參考設計。

            Q6 今年目標營收預計可望成長多少? 主要營收貢獻會是來自哪一方面的應用領域?

            2012 年 1 月 24 日在 " Altera 宣布 2011年第四季度業績" 新聞發布稿中 , Altera公司主席、 首席執行官和董事會主席John Daane先生提到 " 雖然行業情況導致第四季度連續銷售下跌,Altera 在2011 年增長了 6% — 超越大部份的半導體產業 。我們的 FPGA 的市場份額再次増長。 我們看到過去幾年,在長期以技術為基礎的趨勢下有利于FPGA的需求。我們繼續相信這些因素 ,再加上FPGA 份額正在擴大,使我們可能隨時間的銷售增長是半導體行業的兩倍。"(以上由武漢高能激光軟件部編輯整理于網絡轉載請說明出處:www.gnlaser.com)


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          posted on 2012-08-23 16:46 迂回魚 閱讀(219) 評論(0)  編輯  收藏


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