28纳米FPGA分道：高性能与SoC并进.pdf

随着集成电路技术的迅猛发展，FPGA（现场可编程门阵列）作为灵活可编程的集成电路器件，已成为现代电子设计中不可或缺的组成部分。28纳米FPGA代表了当前FPGA技术的一个重要里程碑，它不仅在工艺上较以往有了质的飞跃，而且在应用方向上也在不断拓展。本文档详细探讨了28纳米FPGA的市场趋势、技术发展、以及两大行业巨头Altera与Xilinx的产品路线和市场策略。 根据市场调研机构Linley Group的预测，FPGA市场在2013年的规模将达到35.4亿美元。通信应用领域一直是FPGA市场的主要驱动力，但与此同时，FPGA市场也在横向扩张，尤其是在智能视频监控、汽车驾驶辅助系统等新兴高要求应用领域。这表明FPGA正逐步从传统的通信应用拓展到更加广泛的应用场景中。 针对这一趋势，两大FPGA制造商Altera和Xilinx分别推出了基于28纳米技术的不同产品系列。Altera注重于提升FPGA的高性能特性，以满足4G通信、云计算等新一代通信设备对带宽和性能的需求。而Xilinx则选择了FPGA与系统级芯片（SoC）融合的发展路线，通过集成ARM核心处理器，并采用低功耗工艺技术，以期在ASIC/ASSP市场中占据一席之地。Xilinx的这一策略旨在通过产品架构的改进，满足市场上对于高性能、低成本、低功耗、小型化和高灵活性嵌入式解决方案的需求。 在技术层面，28纳米工艺制程为FPGA带来的好处体现在逻辑密度、性能和性价比的进一步提升。除了基础性能的增强之外，FPGA厂商还在不断集成多核处理器、硬IP等创新功能，以期在功能上不断接近ASIC/ASSP，并逐渐蚕食这些传统集成电路的市场份额。 特别地，Xilinx的FPGA产品架构开始以处理器为中心，向嵌入式系统方向发展，推出集成双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器的可扩展式处理平台。在这一平台架构中，ARM处理器和FPGA分别承担不同的任务：ARM处理器主要用于决策和操作系统启动，而FPGA则发挥其并行处理能力，确保了系统在实现低成本的同时，也具备高性能的特质。Xilinx的这一创新举措，使得FPGA应用领域得以拓宽，对工程师的工作模式也提出了新的要求。 相较于Xilinx，Altera则推出了可定制嵌入式HardCopy模块，这一模块允许FPGA在实现逻辑功能的同时，通过定制化减少体积并优化成本结构，这同样有助于FPGA在更广泛的应用场景中得到应用。 总而言之，28纳米FPGA的发展揭示了这一集成电路技术领域不断向前迈进的趋势。一方面，市场对FPGA产品提出更高的性能要求，另一方面，厂商也在通过各种创新手段拓展FPGA的应用边界。从通信设备到嵌入式系统，从数据中心到汽车电子，FPGA正在以一个多元化、高性能的角色进入市场的各个角落。随着未来技术的不断发展，FPGA无疑将在更广泛的领域发挥其独特的作用，成为电子设计工程师手中不可或缺的利器。