可编程设计将成为系统开发主要支点
发布时间:2007/8/20 0:00:00 访问次数:474
越来越多的功能模块集成到了可编程产品设计中,这类器件的应用市场领域也在逐步拓展。而与此同时,可编程产品提供商要想获得更大的成功,依然需要面对很多挑战……
电子设计正变得越来越复杂,因为它们需要集成系统级功能来提高性能、降低成本、缩短设计周期和拓展新的应用领域。在众多高新技术的发展中,可编程系统设计成为了一道靓丽的风景线。诸多FPGA厂商已在其平台上集成了更多的IC技术——例如模拟、收发器、逻辑、串行连接、DSP、Flash内存以及嵌入式处理器等功能,从而达到让客户可进行可编程的系统级设计。为此,有业内专家断言,可编程系统设计将完全有可能统治未来。
更多功能的融入
由于全球的数字化趋势以及易用模块的广泛应用,技术提供商的设计团队正在争相开发引领潮流的新一代产品。而正是因为全球在娱乐和通信产品领域的标准现在仍然不成体系,恰恰是这种分离的标准推动着在产品设计中对灵活性的特殊需求,PLD恰恰能够满足这种需求。
笔者曾采访过QuickLogic公司总裁兼首席执行官Tom Hart,他指出,QuickLogic 的嵌入式标准产品(ESP)是一种单芯片FPGA解决方案,它将标准集成电路(IC)的性能保障和低成本优势与可编程逻辑的灵活性和快速市场切入特点完美地结合到了一起。这一创新架构可使设计人员能够在同一芯片上提供标准产品和用户定制的可编程逻辑,并帮助产品快速打入市场。一般情况下,传统的FPGA厂商提供给客户的产品是器件,由客户自己来做设计方案,而客户从QuickLogic拿到的产品,不仅仅是一个器件,还包括设计工具、设计环境、IP代码以及驱动程序等,客户可以直接使用,它是一个标准的全套解决方案。Tom Hart还强调,不仅是中国的工程师,所有的电子设计工程师都要思考这样一个问题,那就是要有能超越所有功能都得用微处理器来做的思维。
Actel公司市场拓展副总裁Dennis Kish认为,融合技术将可编程逻辑的优势带进新的应用领域中,而这些应用领域直至目前也只能采用分立模拟元件和混合信号ASIC供应商提供的器件。Dennis Kish说,通过创建融合技术,Actel旨在简化现有的系统设计方法,将现有FPGA的可重编程优势与模拟元件及大型 Flash 内存储区块集成在单芯片解决方案中。融合技术为系统的开发带来了新的功能,允许设计人员将相同的硅片用于多种不同的应用中,并且能快速配合不断变更的行业标准。
Cypress半导体公司亚太区销售和运营总监Paul Novell则表示,设计师们会更青睐于一种能够适合于用途更加广泛、灵活性更高的解决方案。例如,Cypress日前推出的一款具有可编程混合信号阵列的2.4GHz 单芯片无线电系统,在新型可编程 PRoC(Radio-on-a-Chip)器件中采用了该公司两项最具突破性的先进技术——WirelessUSB与PSoC( Programmable System-on-Chip可编程系统级芯片)。该解决方案可为各种应用同时提供WirelessUSB与PSoC两方面的优势。由于PSoC器件都是可动态重构的,从而使得设计人员能够随意创建新的系统功能。由于能够在不同的时间针对不同的功能对同一硅片进行重构,因此,设计人员在许多情况下可以实现超过120%的硅片利用率。
Virtex-4 FPGA是Xilinx公司利用90nm制造工艺、300mm晶圆技术生产的FPGA平台产品。Xilinx全球市场副总裁Sandeep Vij介绍说,Virtex-4包括了100多项技术创新,整个系列分为三个面向特定应用领域而优化的平台FPGA架构,共有17种器件可供设计人员选择。Xilinx的技术负责人Dennis Segers在展望FPGA的发展前景时也指出,FPGA今后将进一步大规模化。到2005年,在单个FPGA芯片上将集成20亿只晶体管,系统门电路数将达到5000万个,配备工作频率为1GHz的CPU内核、模拟/数码混合IP内核以及10Gb/s的I/O电路,这相当于目前公司最新产品“Virtex-II”性能的5倍。
全新领域的拓展
可编程系统设计在不断探索新的应用领域中逐渐显露出它的优势,内嵌到FPGA中的各种新功能正用在要求苛刻而且是以前FPGA从未涉足的应用领域,如网络应用中高端交换机和路由器、蜂窝电话基站处理设备和高端专业视频服务(如视频会议等)以及数字视频播放机和机顶盒等消费类电子产品。特别是FPGA的可重编程性的特点,人们认识到许多发挥其特长的应用。比如,当需要听高保真环绕立体声时,可将FPGA配置成专用的DSP处理器;高层网络交换机需要支持新协议时,只需重新配置FPGA而不必更改任何硬件;数字电视变更解码协议时,只要通过网络下载数据,重新配置FPGA;当从GSM网转到CDMA网时,同样只需自动配置FPGA而不必更换手机等等。
Xilinx表示,其新推出的Virtex-4系列有望推动公司进一步超越传统的PLD市场,并进入更为广泛的高性能处理、嵌入式处理和高速串行通信应用领域,从而使Xilinx在ASIC/ASSP市场占有更大的份额。
Actel则称,其全新Fusion 技术的融合主干不仅是通用的总线接口,而且还可将微定序器集成在FPGA架构中,以便对个别外设进行配置,并支持外设数据的低层次处理。融合技术还为设计人员带来了前所未有的设计
越来越多的功能模块集成到了可编程产品设计中,这类器件的应用市场领域也在逐步拓展。而与此同时,可编程产品提供商要想获得更大的成功,依然需要面对很多挑战……
电子设计正变得越来越复杂,因为它们需要集成系统级功能来提高性能、降低成本、缩短设计周期和拓展新的应用领域。在众多高新技术的发展中,可编程系统设计成为了一道靓丽的风景线。诸多FPGA厂商已在其平台上集成了更多的IC技术——例如模拟、收发器、逻辑、串行连接、DSP、Flash内存以及嵌入式处理器等功能,从而达到让客户可进行可编程的系统级设计。为此,有业内专家断言,可编程系统设计将完全有可能统治未来。
更多功能的融入
由于全球的数字化趋势以及易用模块的广泛应用,技术提供商的设计团队正在争相开发引领潮流的新一代产品。而正是因为全球在娱乐和通信产品领域的标准现在仍然不成体系,恰恰是这种分离的标准推动着在产品设计中对灵活性的特殊需求,PLD恰恰能够满足这种需求。
笔者曾采访过QuickLogic公司总裁兼首席执行官Tom Hart,他指出,QuickLogic 的嵌入式标准产品(ESP)是一种单芯片FPGA解决方案,它将标准集成电路(IC)的性能保障和低成本优势与可编程逻辑的灵活性和快速市场切入特点完美地结合到了一起。这一创新架构可使设计人员能够在同一芯片上提供标准产品和用户定制的可编程逻辑,并帮助产品快速打入市场。一般情况下,传统的FPGA厂商提供给客户的产品是器件,由客户自己来做设计方案,而客户从QuickLogic拿到的产品,不仅仅是一个器件,还包括设计工具、设计环境、IP代码以及驱动程序等,客户可以直接使用,它是一个标准的全套解决方案。Tom Hart还强调,不仅是中国的工程师,所有的电子设计工程师都要思考这样一个问题,那就是要有能超越所有功能都得用微处理器来做的思维。
Actel公司市场拓展副总裁Dennis Kish认为,融合技术将可编程逻辑的优势带进新的应用领域中,而这些应用领域直至目前也只能采用分立模拟元件和混合信号ASIC供应商提供的器件。Dennis Kish说,通过创建融合技术,Actel旨在简化现有的系统设计方法,将现有FPGA的可重编程优势与模拟元件及大型 Flash 内存储区块集成在单芯片解决方案中。融合技术为系统的开发带来了新的功能,允许设计人员将相同的硅片用于多种不同的应用中,并且能快速配合不断变更的行业标准。
Cypress半导体公司亚太区销售和运营总监Paul Novell则表示,设计师们会更青睐于一种能够适合于用途更加广泛、灵活性更高的解决方案。例如,Cypress日前推出的一款具有可编程混合信号阵列的2.4GHz 单芯片无线电系统,在新型可编程 PRoC(Radio-on-a-Chip)器件中采用了该公司两项最具突破性的先进技术——WirelessUSB与PSoC( Programmable System-on-Chip可编程系统级芯片)。该解决方案可为各种应用同时提供WirelessUSB与PSoC两方面的优势。由于PSoC器件都是可动态重构的,从而使得设计人员能够随意创建新的系统功能。由于能够在不同的时间针对不同的功能对同一硅片进行重构,因此,设计人员在许多情况下可以实现超过120%的硅片利用率。
Virtex-4 FPGA是Xilinx公司利用90nm制造工艺、300mm晶圆技术生产的FPGA平台产品。Xilinx全球市场副总裁Sandeep Vij介绍说,Virtex-4包括了100多项技术创新,整个系列分为三个面向特定应用领域而优化的平台FPGA架构,共有17种器件可供设计人员选择。Xilinx的技术负责人Dennis Segers在展望FPGA的发展前景时也指出,FPGA今后将进一步大规模化。到2005年,在单个FPGA芯片上将集成20亿只晶体管,系统门电路数将达到5000万个,配备工作频率为1GHz的CPU内核、模拟/数码混合IP内核以及10Gb/s的I/O电路,这相当于目前公司最新产品“Virtex-II”性能的5倍。
全新领域的拓展
可编程系统设计在不断探索新的应用领域中逐渐显露出它的优势,内嵌到FPGA中的各种新功能正用在要求苛刻而且是以前FPGA从未涉足的应用领域,如网络应用中高端交换机和路由器、蜂窝电话基站处理设备和高端专业视频服务(如视频会议等)以及数字视频播放机和机顶盒等消费类电子产品。特别是FPGA的可重编程性的特点,人们认识到许多发挥其特长的应用。比如,当需要听高保真环绕立体声时,可将FPGA配置成专用的DSP处理器;高层网络交换机需要支持新协议时,只需重新配置FPGA而不必更改任何硬件;数字电视变更解码协议时,只要通过网络下载数据,重新配置FPGA;当从GSM网转到CDMA网时,同样只需自动配置FPGA而不必更换手机等等。
Xilinx表示,其新推出的Virtex-4系列有望推动公司进一步超越传统的PLD市场,并进入更为广泛的高性能处理、嵌入式处理和高速串行通信应用领域,从而使Xilinx在ASIC/ASSP市场占有更大的份额。
Actel则称,其全新Fusion 技术的融合主干不仅是通用的总线接口,而且还可将微定序器集成在FPGA架构中,以便对个别外设进行配置,并支持外设数据的低层次处理。融合技术还为设计人员带来了前所未有的设计