從ASIC到FPGA，到類似ASIC

從ASIC到FPGA的一對一替代是否是一條不歸之路？答案是否定的。

正如你所看到的，如果說幾十年來，低功耗、小型化、省錢和省時一直是半導體產(chǎn)業(yè)的終極目標，那么，當今該產(chǎn)業(yè)的成本和開發(fā)時間壓力也更加強調(diào)這些要求，迫使設計人員不得不去尋找具有靈活性、安全性和可靠性的解決方案。正是這些“必不可少的”產(chǎn)業(yè)條件為FPGA創(chuàng)造了極大的機會，使其能涉足那些傳統(tǒng)上被開發(fā)周期長、成本高的ASIC技術(shù)所占據(jù)的市場。

根據(jù)分析預測，從2002年到2008年，可編程邏輯器件(PLD)市場將有約235% 的增長，即由23億美元增加到54億美元。

目前的挑戰(zhàn)在于如何使FPGA“更像ASIC”，以便更輕松地實現(xiàn)成功的過渡，即降低總體系統(tǒng)成本、單件成本及功耗。這就要求FPGA具備“類似ASIC”的特點，如更高的設計安全性和可靠性、采用單芯片技術(shù)及上電即行。

以Flash為基礎的FPGA脫穎而出

因此，F(xiàn)PGA廠商有了很大的機會，尤其是滿足這些類似ASIC的技術(shù)需求，使客戶不僅能滿足其特定的功率、器件尺寸和資源需求，同時獲得競爭優(yōu)勢，并保護設計免遭盜竊及出現(xiàn)固件錯誤。雖然以SRAM為基礎技術(shù)的傳統(tǒng)FPGA解決方案沒有這些優(yōu)點，但以非易失性 Flash (閃存)為基礎的FPGA便先天地能滿足這些要求，具有類似ASIC的特點。

而且，采用非易失性單芯片F(xiàn)PGA可能是那些板卡空間、功耗、開發(fā)時間和成本受限的設計人員所需要的解決方案。例如，將混合信號模擬電路、內(nèi)嵌Flash存儲單元 和FPGA架構(gòu)集成在單芯片混合信號FPGA上，設計人員能夠?qū)⒖删幊踢壿嫷膬?yōu)勢帶入那些過往由價格高昂和耗費空間的分立模擬元件或混合信號ASIC解決方案來實現(xiàn)的應用領域。而且，將這種FPGA與業(yè)界標準的軟處理器核結(jié)合起來，可使設計人員集中精力增添系統(tǒng)的各種獨特功能和提高最終產(chǎn)品的價值。

例如通用的 Flash FPGA或前述的混合信號技術(shù)，非易失性FPGA技術(shù)填補了傳統(tǒng)FPGA和ASIC間的巨大鴻溝。因FPGA不具備實現(xiàn)系統(tǒng)功能所需的容量、性能和能力而“必須”使用ASIC的情形不復存在。事實上，基于 Flash 技術(shù)的FPGA具有類似ASIC的特點，這也是市場分析家相信FPGA的市場會保持兩位數(shù)增長率的原因。

在未來的20年，隨著半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，設計人員不斷追求更低的功耗、更小的器件尺寸、更短的開發(fā)時間和更低的成本，用心制定航線，繞過前進中的各種障礙 (包括ASIC的成本問題) 非常重要。隨著FPGA的容量越來越大、性能越來越高、能力越來越強，而且集成度和靈活性越來越好，按著這條路線走便會容易達到設計成功的目的。