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易用性是FPGA在更多领域获得成功的关键

发布时间:2020-06-18 发布时间:
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      以提供多种基于Flash和反熔丝技术的低功耗、高可靠性单芯片FPGA而著称的Actel公司,在全球经济出现下滑的2008年仍实现了超过了10%的营收增长率,是增长最快的FPGA公司。在2009年,Actel仍将发挥其产品在低功耗、高可靠性、低成本和易用性等方面的优势,在工业控制、机器人、手持设备、LCD和LED显示、医疗电子、汽车电子等领域积极扩展新的应用机遇。Actel公司亚太区总经理赖炫州先生和Actel中国区经理夏明威先生接受《电子系统设计》采访,分享了他们关于FPGA新一轮应用机遇及挑战的独特见解。

2009年最具增长潜力的FPGA应用是什么?


      在亚太区特别是中国市场,消费电子(包括手机)仍会具有较大增长潜力。即使在目前经济不景气的情况下,我们看到很多便携式消费电子厂商仍在继续研发工作,将更多功能集成到下一代产品中,并努力降低成本。在这些新产品设计和降低成本的设计中,具有低功耗和低成本优势的FPGA将获得更多青睐,比如功耗仅有2μW、单价低于1美元的IGLOO和ProASIC3 FPGA的nano版本。

Actel公司亚太区总经理赖炫州先生


      中国市场对工业控制需求也将保持稳定增长。以Actel一直关注的CNC(电脑数控)机床为例,中国市场早期的机床都是整套硬软件都依靠进口,现在虽然硬件部分大都是进口,但控制部分正在慢慢国产化。大型机床对准确性要求很高,而控制部分对机床准确度又特别关键,因此具有高可靠性的FPGA将为机床控制设计提供帮助。Actel从提供反熔丝FPGA开始,就为该应用提供方案,目前交付的是第三代产品ProASIC3系列。


      机器人领域也是一个具有非常大发展潜力的市场。目前交付量最多的是机器人连接器(Joint),因为很多工业控制用户通过将多个连接器拼接在一起,然后用软件实现工业控制设备。连接器是机器人中一个非常重要的部件,很多控制处理都在连接器里,连接器做得好不好将影响整个机器人性能。连接器要求半导体具有模拟、逻辑和处理需求,且集成度高,而这正是Actel Fusion FPGA的优势所在。目前Fusion FPGA已在机器人连接器设计得到采用。除了工业应用,机器人应用还将在教育、家庭和医疗领域具有很大发展空间。这对我们来说,是一个完美的市场。


      当然,汽车电子和医疗电子也将有很到的增长潜力。这两个应用领域都将受益于Actel FPGA的高可靠性,后者还可受益于Actel FPGA的低功耗和低成本特性。[page]


FPGA在这些领域获得成功的关键是什么?


      除了低功耗、高可靠性、低成本外,易用性是FPGA在这些应用领域获得成功的一个非常关键的因素。尤其是在机器人的主流市场中,并不是每一位工程师都对处理器、控制器的设置和与软件的结合都很熟悉,这样当构建一个完整的系统时,开发速度与功能符合市场需求就将是很大考验。因此,让客户能快速地采用高度灵活的FPGA开发出他们理想中的产品,是FPGA厂商的一个非常重要任务。Actel提供开发板、IP、处理器技术,将IP设计得加精简,减少逻辑和成本,并有效为客户提供培训服务和技术支持,以帮助客户缩短FPGA应用开发时间。


      从2008年开始的每年一次的Fusion FPGA设计竞赛(大学计划)也将成为推广FPGA应用的一个重要组要部分。通过实际的操作经验,我们能协助大学生在Fusion FPGA平台上尽情发挥他们的创意,并迅速成为中国快速发展的电子工业设计的宝贵资源。这个竞赛也进一步证明了混合信号FPGA能够实现的创新能力。

Actel中国区经理夏明威先生


Actel会采用更先进的工艺来制造FPGA吗?


      FPGA技术有两个方向,一个是基于SRAM的FPGA,一个是基于Flash的FPGA。基于SRAM的FPGA的主要目标应用市场是通讯设备,由于通讯设备对FPGA容量、运算能力和DSP能力要求高,所以这些FPGA要实现成本效益就必须采用先进的工艺制程。这就是为什么基于SRAM的FPGA开始进入65nm,甚至45nm工艺的原因。


      Actel FPGA基于Flash,应用市场关注的是环保、低功耗、够用的逻辑和低成本,其中最重要的是低功耗。我们采用先进工艺技术之前,首选要评估新工艺是否会使FPGA的耗电量增加,因为工艺尺寸越小,在具有同样复杂逻辑的前提下,漏电流就越大。


      我们关注高可靠、高品质、低功耗市场,采用的FPGA技术不一样,产品结构不一样,应用市场也不一样,因此对工艺的选择和要求也不一样。我们的重点是如何提供更多、更便利、更价廉、耗电量更低的解决方案,必要时也会采用更先进的工艺,但前提仍是要评估工艺对功耗的影响。,


      在低功耗方面,IGLOO和ProASIC3 FPGA的nano版本将功耗降低至2μW。此外,nano版还打破了FPGA的价格屏障,单价低于1美元。[page]


Actel将在今年中国市场推广哪些应用方案?


      去年我们在中国大陆市场主推手持设备解决方案,比如手机和便携医疗设备,今年仍会继续推广这部分产品。另外,今年还将大力度地推广FPGA在中大型LCD和LED显示屏上的应用,包括室外LCD显示屏、车载LCD显示屏。实际上,中大型LCD显示市场很大,但目前仍没有专门的芯片。特别是室外LCD显示屏,有的产品采用MCU外加一些逻辑,有的产品采用PLD。但这些显示屏对数据通讯要求高,速度要求快,采用简单的MCU不一定能全部满足应用要求,而能达到应用要求的MCU则价格比较昂贵,因此,FPGA有机会进入这一市场,更具成本效益地为大屏幕显示实现逻辑接口转换、时序控制等功能。


      总是,在需要接口、处理和转换,在关注功耗、功能、灵活性、可靠性的新设计和产品更新换代设计中,就有Actel FPGA的机遇。我们必须充分与客户配合、沟通、交流,帮助他们用FPGA快速实现他们的想法和创新设计。

 

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