ASIC市场步履维艰,PLD厂商乘虚而入

上网时间: 2003年07月27日? 作者:孙昌旭? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:Altera? Xlinx? ASIC?

由于ASIC高昂的NRE费用和对大批量订单的要求,导致OEM在选择ASIC时存在较大的风险。据iSuppli公司市场分析师Jordan Selburn称,2002年设计的商用ASIC数量为1,500个,低于上年的2,000个。总体上,ASIC市场在2002至2007年之间预计将平均有0.9 %的微幅增长。业内产生了ASIC是否会走向消亡的争论,ASIC厂商面临关巨大的考验。

ASIC市场的艰难却成就了其它厂商争抢该市场的进程。日前,Altera将目光投向了200亿美元的ASIC市场,宣布推出HardCopy StratixTM器件系列。它是新一代低成本掩模可编程器件,保留了同等大容量FPGA的体系结构,去除了其中的可编程性。HardCopy的内核尺寸比原有的FPGA小了近70%,从而向客户提供更低价位、更高性能和更低功耗的器件。HardCopy器件采用同FPGA相同的工艺技术,即0.13微米CMOS工艺,进行无缝的FPGA移植。此外,设计者可以使用同样的Quartus II软件来设计、测试和验证他们的HardCopy设计,它是业界目前唯一一款提供FPGA和掩膜编程器件统一设计环境的设计工具。

“当现今的经济压力对一些行业不利时,它却对Altera预示着巨大的机遇。”Semico Research 的高级分析师 Rich Wawrzyniak 说,“越来越多的设计者正在寻找可编程逻辑来取代昂贵的ASIC技术。HardCopy给它们更多的低费用选项,满足他们的大批量应用。”HardCopy对量的最低要求仅为5K,且有比ASIC低得多的NRE费用,并可将设计周期缩短40%以上。ASIC市场步履维艰,PLD厂商乘虚而入_图题:HardCopy Stratix比FPGA性能提高50%,且功耗降低40%。_1

相比于前年推出的HardCopy APEX系列,此次推出的全新 HardCopy Stratix能提供更高的性能,更低的功耗,成本降低30%。且它无需像第一代产品那样先设计FPGA,再迁移到Hardcopy,而是可以通过3.0版的QuatusII一开始就设计成掩模可编程器件。Altera公司的高级营销副总裁Erik Cleage解释:“我们将看到绝大部分的系统设计者将根据数量选择FPGA或HardCopy器件。ASIC仅被用于极大批量的应用。”

Hardcopy Stratix可获得ASIC级的性能。当系统的硬IP核需求不多时,采用HardCopy Stratix可将FPGA的性能提高50%以上,布线越多性能提高也越多,同时功耗降低40%。同样的功能下HardCopy Stratix节省的成本是最初HardCopy APEX器件的30%。

同时,HardCopy Stratix器件保持了Stratix FPGA的先进特性,包括层次化时钟结构、TriMatrix(tm)存储器和优化的嵌入数字信号处理(DSP)模块。和Stratix器件系列一样,HardCopy Stratix器件有同样广泛的高速接口,包括SPI-4.2、10千兆以太网(XSBI)和RapidIO(tm)标准,以及各种高速I/O标准包括LVDS、LVPECL和HyperTransport(tm)标准。 HardCopy Stratix器件系列包括五个产品,容量从25,660到79,040个逻辑单元(LE)。所有的器件都有BGA(r)封装。

Altera产品营销副总裁Tim Colleran说,“HardCopy Stratix为ASIC和FPGA设计者提供了独有的功能来发挥可编程逻辑的所有优势,也可以达到过去只能采用ASIC才能达到的价格和性能水平。”

虽然如此,ASIC阵营同样在寻求变革。比如最近关于结构化ASIC的论调就引起了业界的广泛关注。结构化ASIC是指设计人员不再由单元库开始设计,设计师采用这种方法构建预先设计的逻辑单元阵列,然后经由顶层掩模层进行编程。目的是保持基于单元ASIC设计的大多数性能和密度特性,不需花费高额的NRE费用,也无需应对枯燥乏味的设计挑战,尤其在后端。这种方法的最新化身是富士通微电子美国公司命名为AccelArray的平台。该平台把预制的模块与采用三层金属掩模层可被定制化的SRAM、逻辑单元、触发器和寄存器文件相组合。AccelArray基于0.11微米设计规则,能提供 333MHz的内核系统频率,嵌入锁相环工作频率为800MHz,具备多种接口,如双倍数据率SDRAM 、FCRAM、四倍数据率SRAM和XGMII。

与此同时,Altera的竞争对手赛灵思也于最近宣布推出全球成本最低的FPGA系列产品--基于90nm工艺技术和300mm晶圆技术的Spartan-3 FPGA。该公司声称:“其提供了一种比利用ASIC技术进行最终生产的FPGA-to-ASIC转换方法成本更低的解决方案。”此次行动显然是针对Altera的HardCopy产品。Spartan-3系列器件密度范围从5万到500万系统门,赛灵思表示:“最低价格还不到3.50美元,可满足客户对低成本解决方案的需求,为客户提供可编程能力所带来的好处,同时没有与FPGA-to-ASIC转换方法相关的额外转换或质量重新鉴定成本。”

由此看来,ASIC,FPGA之战更加激烈,产品架构,商业模式也在不断改变,然而始终不变的是对成本和性能的关注。

作者:孙昌旭

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  • ASIC(Application Specific Intergrated Circuits)即专用集成电路,是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。目前用CPLD(复杂可编程逻辑器件)和FPGA(现场可编程逻辑阵列)来进行ASIC设计是最为流行的方式之一,它们的共性是都具有用户现场可编程特性,都支持边界扫描技术,但两者在集成度、速度以及编程方式上具有各自的特点。ASIC的特点是面向特定用户的需求,品种多、批量少,要求设计和生产周期短,它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物,与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

  • Altera公司
  • Altera公司(NASDAQ: ALTR)是可编程逻辑解决方案的倡导者,帮助系统和半导体公司快速高效地实现创新,突出产品优势,赢得市场竞争。Altera的FPGA、SoC FPGA、CPLD和HardCopy? ASIC结合软件工具、知识产权、嵌入式处理器和客户支持,为全世界13,000多名客户提供非常有价值的可编程解决方案。Altera成立于1983年,2010年年度收益达到19.5亿美元。Altera总部位于加州圣何塞,拥有分布在19个国家的2,600多名员工。

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