2012尋找半導(dǎo)體諾亞方舟

　　FPGA的繁榮

　　FPGA是近年來最為引人注目的半導(dǎo)體產(chǎn)品，特別是隨著其成本與ASIC之間的距離日益接近，逐漸在越來越多電子設(shè)計中取代ASIC。2012年兩大FPGA廠商Xilinx和Altera主打28nm產(chǎn)品，新的制程工藝將FPGA密度再次提升，而由此帶來的性能提升讓FPGA有了更多施展空間?！?/p>

　　Altera公司總裁兼CEO John Daane指出，在新的制程中，F(xiàn)PGA通常是最先被采用、驗證和優(yōu)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(fā)售功能強大、復(fù)雜的器件，采用了TSMC的高性能28nm工藝。這需要在前十代產(chǎn)品節(jié)點與代工線共同工作所累積的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，進一步展開密切合作。

　　不過，對新技術(shù)節(jié)點的需求已經(jīng)超出了電路設(shè)計能力，在芯片級甚至是系統(tǒng)級就要影響設(shè)計選擇。例如，在高速串行接口應(yīng)用中，Altera發(fā)售了Stratix V FPGA，它具有可高度靈活配置的28 Gbps收發(fā)器。但是，在當(dāng)今以系統(tǒng)為導(dǎo)向的環(huán)境下，只有業(yè)界最快的集成收發(fā)器還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。串行鏈路需要速度足夠快的控制器才能夠跟上收發(fā)器?？刂破餍枰俣群芸斓钠瑑?nèi)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(tǒng)，其應(yīng)用以及使用模式。相應(yīng)地，Altera收發(fā)器技術(shù)必須提供多種選擇。一些選擇是在電路級——設(shè)計了不同版本的收發(fā)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(tǒng)設(shè)計團隊在收發(fā)器速率和能耗上滿足了自己的系統(tǒng)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(yán)的控制器必須在可編程單元中實現(xiàn)，還是在固定硬件中實現(xiàn)?這類模塊應(yīng)該連接至可編程架構(gòu)，還是硬線連接的系統(tǒng)總線，還是都需要連接?答案取決于具體應(yīng)用。

　　當(dāng)前，大部分系統(tǒng)設(shè)計無法承受ASIC的成本：一個芯片設(shè)計仍然需要服務(wù)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(tǒng)設(shè)計，找到最能滿足應(yīng)用需求以及市場規(guī)模的共性領(lǐng)域。今天，Altera在與用戶之間打開了另一空間：專用解決方案領(lǐng)域。2012年，很多非常具有競爭力的系統(tǒng)設(shè)計團隊將會高度專業(yè)化。

　　展望2012年，Altera將繼續(xù)在28 nm以及后續(xù)節(jié)點與代工線伙伴合作，不斷在工藝、器件和電路上實現(xiàn)創(chuàng)新，保持公司在硅片和電路上的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)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(chǎn)品。Altera將繼續(xù)深入理解各種專業(yè)應(yīng)用，從而能夠交付有助于用戶加速其設(shè)計規(guī)劃實施的IP和參考設(shè)計。

　　更引人注目的是Xilinx將FPGA和ARM核集成在一起的ZYNQ平臺，被眾多業(yè)內(nèi)人士看好其未來的前景?！?/p>

　　賽靈思公司全球高級副總裁、亞太區(qū)執(zhí)行總裁湯立人確信，放眼 2012 年乃至更長遠(yuǎn)的未來，全新 28 nm 可編程平臺對加速亞洲發(fā)展轉(zhuǎn)型發(fā)揮著重大的作用，作為工程設(shè)計創(chuàng)新和差異化的核心，幫助國內(nèi)公司和跨國企業(yè)充分滿足國內(nèi)外電子產(chǎn)品的需求。幾大長期趨勢正在不斷推進技術(shù)跨越需求增長，從而將亞洲同全球電子產(chǎn)業(yè)更加緊密地聯(lián)系在一起：

　　● 更多市場領(lǐng)域無止境的帶寬需求;

　　● 每個人隨時隨地都需要無所不在的互聯(lián)計算;

　　可編程技術(shù)勢在必行，推進靈活的可重編程器件不斷推廣，相對于過于昂貴的完全定制的專用器件而言可最大限度地降低前期 NRE 成本及風(fēng)險。

　　2012年賽靈思引領(lǐng)FPGA技術(shù)潮流于四個焦點：工藝技術(shù)——28nm 乃至更長遠(yuǎn)的未來;3D堆疊硅片互聯(lián) (SSI) 技術(shù);可擴展處理平臺 (EPP)——Zynq-7000以及靈活混合信號 (AMS) 集成。

　　除了高端市場之外，差異化和低成本市場同樣給了FPGA廣闊的施展舞臺?！?/p>

　　美高森美(Microsemi)SoC產(chǎn)品部陸地產(chǎn)品副總裁Rich Kapusta認(rèn)為促使FPGA市場的繁榮，有五個主要趨勢。第一個是“大容量器件”， 第二個是“成本優(yōu)化解決方案”， 第三個是“集成更多功能性”，第四個發(fā)展方向?qū)@“解決方案和參考設(shè)計”，而第五項是朝向“易于使用”的方向發(fā)展。在過去十年，可編程邏輯器件(PLD)制造商繼續(xù)改進其產(chǎn)品組合，在硬件/嵌入式或軟件CPU中包含計算核心。下一階段的PLD開發(fā)工作是完整的混合信號平臺，專為特殊需求 (可能是用于低功耗應(yīng)用如光伏(PV)逆變器;或者是有線、無線和存儲基礎(chǔ)架構(gòu)中的系統(tǒng)管理) 而優(yōu)化。無論是哪一種情況，選擇正確的組件對于獲取功率和性能的理想平衡都是極為重要的。像SmartFusion這樣的可編程單芯片系統(tǒng)(cSoC)平臺，可設(shè)計用于廣泛不同的細(xì)分市場和終端應(yīng)用，包括馬達控制、系統(tǒng)管理、功率管理、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)以及驅(qū)動顯示等?！?/p>

　　另一方面，所有的可編程邏輯器件已經(jīng)為設(shè)計人員提供了引人注目的優(yōu)勢，包括靈活性、調(diào)試和修改設(shè)計而無需對電路板進行重新設(shè)計的功能，以及沒有與ASIC相關(guān)的非常高的開發(fā)成本。更低成本和更低功耗的現(xiàn)代低密度FPGA，現(xiàn)在可用于廣泛的大批量應(yīng)用。這讓萊迪思(Lattice)期待可以顯著地擴大FPGA現(xiàn)有的市場，并開辟新的市場，如消費電子/移動的應(yīng)用。創(chuàng)新的低成本、低功耗的中檔FPGA可提供一兩年前最先進FPGA的功能和性能。對于大多數(shù)市場和應(yīng)用而言，趨勢是提供經(jīng)濟實惠的設(shè)計解決方案的技術(shù)創(chuàng)新，在這些市場中，可編程邏輯行業(yè)大多數(shù)都會發(fā)生增長，包括消費/移動電子設(shè)備市場上的令人振奮的發(fā)展。

　　模擬的未來　

　　作為被標(biāo)準(zhǔn)普爾評為2011年資本回報率第一的企業(yè)，凌力爾特公司關(guān)注的主要領(lǐng)域是工業(yè)、通信和汽車市場。工業(yè)市場持續(xù)需要改進的性能、集成和效率;通信方面主要提供通信信號鏈、主要的構(gòu)件，包括高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、ADC驅(qū)動器、混頻器和其他重要的 RF 組件。這些產(chǎn)品允許終端用戶構(gòu)建無線基站和其他基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，以最佳的性能滿足所有主要的無線標(biāo)準(zhǔn)。汽車市場是凌力爾特增長最快的細(xì)分市場之一，汽車中不斷增加了電子內(nèi)容，而混合動力和全電動汽車的新技術(shù)推動了這個市場的增長。汽車對改進的安全系統(tǒng)、燃料效率和舒適性的需求為設(shè)計創(chuàng)新創(chuàng)造了重要機會。凌力爾特公司市場傳訊總監(jiān)John Hamburger介紹，所有這些市場領(lǐng)域均利用了凌力爾特在電源管理、信號調(diào)理、混合信號和射頻 / 高頻率產(chǎn)品領(lǐng)域的核心優(yōu)勢。為了在這些高要求領(lǐng)域競爭，無論在苛刻的汽車電子環(huán)境或是新一代無線系統(tǒng)最低的能耗和高速器件中，產(chǎn)品必須擁有最優(yōu)的品質(zhì)和可靠性。　

　　ADI公司副總裁鄭永暉特別指出，ADI未來一至兩年內(nèi)會更多投資在以轉(zhuǎn)換器為核心應(yīng)用在幾個領(lǐng)域，例如通訊技術(shù)設(shè)施、工業(yè)的自動化、工業(yè)儀表、綠色節(jié)能汽車、醫(yī)療電子等。ADI公司高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器和隔離產(chǎn)品線總監(jiān)Chris Jacobs認(rèn)為，2012年模擬技術(shù)主要的熱門應(yīng)用、技術(shù)及其趨勢如下?！?/p>

　　1. 在2012年，將更多的“智能”注入轉(zhuǎn)換器。在今后的1到2年內(nèi)，兩大主題將會詮釋這一趨勢，即與轉(zhuǎn)換器核心技術(shù)發(fā)展齊頭并進的先進傳感器快速擴張，以及在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)嵌入持續(xù)可調(diào)節(jié)功率功能的發(fā)展方向。

　　2. 功能多樣的運算放大器在電子行業(yè)內(nèi)扮演了一個極其重要的角色，其發(fā)展促進了新的信號調(diào)理方式，進而可以在多種不同應(yīng)用中采用更廣泛的多種放大器。據(jù)預(yù)測，2012年運算放大器流行的兩大關(guān)鍵特性是：零漂移和寬電源電壓特性，越來越多的專用放大器將會具備這些特性。

　　3. 新的技術(shù)領(lǐng)域中，超低功耗是一個領(lǐng)域。超低功耗不僅僅涉及用間距去解決一個問題，需要做的是新材料引入。低功耗不是為了單純的把1瓦降到0.5瓦，性能上的提升使用更小的電源才才是主要的。

　　4. 人類現(xiàn)在將很多器件放在更多的傳感器里面。如何把它連接回來，相當(dāng)大的要靠無線，所以射頻領(lǐng)域是我們非常關(guān)注的話題。

　　5. 傳感器。在用戶身旁越來越多的傳感器，例如攝像頭是一個傳感器，偵測環(huán)境污染是一個傳感器，傳感器的普及需要更多核心的轉(zhuǎn)換器和運放的需求。