2012寻找半导体诺亚方舟

FPGA的繁荣

　　FPGA是近年来最为引人注目的半导体产品，特别是随着其成本与ASIC之间的距离日益接近，逐渐在越来越多电子设计中取代ASIC。2012年两大FPGA厂商Xilinx和Altera主打28nm产品，新的制程工艺将FPGA密度再次提升，而由此带来的性能提升让FPGA有了更多施展空间。　

　　Altera公司总裁兼CEO John Daane指出，在新的制程中，FPGA通常是最先被采用、验证和优化该工艺的器件之一。例如，Altera于2011年初在其定制28nm FPGA系列中开始发售功能强大、复杂的器件，采用了TSMC的高性能28nm工艺。这需要在前十代产品节点与代工线共同工作所累积的经验基础上，进一步展开密切合作。

　　不过，对新技术节点的需求已经超出了电路设计能力，在芯片级甚至是系统级就要影响设计选择。例如，在高速串行接口应用中，Altera发售了Stratix V FPGA，它具有可高度灵活配置的28 Gbps收发器。但是，在当今以系统为导向的环境下，只有业界最快的集成收发器还远远不够。串行链路需要速度足够快的控制器才能够跟上收发器。控制器需要速度很快的片内总线、容量足够大速度足够快的缓冲以支持它们。所有这些模块必须满足能耗要求，具体取决于系统，其应用以及使用模式。相应地，Altera收发器技术必须提供多种选择。一些选择是在电路级——设计了不同版本的收发器工作在不同速率上，提供不同等级的能耗。从定制28nm系列中选择芯片，系统设计团队在收发器速率和能耗上满足了自己的系统要求。其他决定是在模块级，PCI Express Gen3或者DDR3等对性能要求很高、对功耗要求很严的控制器必须在可编程单元中实现，还是在固定硬件中实现?这类模块应该连接至可编程架构，还是硬线连接的系统总线，还是都需要连接?答案取决于具体应用。

　　当前，大部分系统设计无法承受ASIC的成本：一个芯片设计仍然需要服务于很多用户。解决这一难题的唯一方法是Altera深入了解用户的系统设计，找到最能满足应用需求以及市场规模的共性领域。今天，Altera在与用户之间打开了另一空间：专用解决方案领域。2012年，很多非常具有竞争力的系统设计团队将会高度专业化。

　　展望2012年，Altera将继续在28 nm以及后续节点与代工线伙伴合作，不断在工艺、器件和电路上实现创新，保持公司在硅片和电路上的技术领先优势。同时与用户密切合作，确保交付非常符合他们的功耗、性能和成本特殊需求的产品。Altera将继续深入理解各种专业应用，从而能够交付有助于用户加速其设计规划实施的IP和参考设计。

　　更引人注目的是Xilinx将FPGA和ARM核集成在一起的ZYNQ平台，被众多业内人士看好其未来的前景。　

　　赛灵思公司全球高级副总裁、亚太区执行总裁汤立人确信，放眼 2012 年乃至更长远的未来，全新 28 nm 可编程平台对加速亚洲发展转型发挥着重大的作用，作为工程设计创新和差异化的核心，帮助国内公司和跨国企业充分满足国内外电子产品的需求。几大长期趋势正在不断推进技术跨越需求增长，从而将亚洲同全球电子产业更加紧密地联系在一起：

　　● 更多市场领域无止境的带宽需求;

　　● 每个人随时随地都需要无所不在的互联计算;

　　可编程技术势在必行，推进灵活的可重编程器件不断推广，相对于过于昂贵的完全定制的专用器件而言可最大限度地降低前期 NRE 成本及风险。

　　2012年赛灵思引领FPGA技术潮流于四个焦点：工艺技术——28nm 乃至更长远的未来;3D堆叠硅片互联 (SSI) 技术;可扩展处理平台 (EPP)——Zynq-7000以及灵活混合信号 (AMS) 集成。

　　除了高端市场之外，差异化和低成本市场同样给了FPGA广阔的施展舞台。　

　　美高森美(Microsemi)SoC产品部陆地产品副总裁Rich Kapusta认为促使FPGA市场的繁荣，有五个主要趋势。第一个是“大容量器件”， 第二个是“成本优化解决方案”， 第三个是“集成更多功能性”，第四个发展方向将围绕“解决方案和参考设计”，而第五项是朝向“易于使用”的方向发展。在过去十年，可编程逻辑器件(PLD)制造商继续改进其产品组合，在硬件/嵌入式或软件CPU中包含计算核心。下一阶段的PLD开发工作是完整的混合信号平台，专为特殊需求 (可能是用于低功耗应用如光伏(PV)逆变器;或者是有线、无线和存储基础架构中的系统管理) 而优化。无论是哪一种情况，选择正确的组件对于获取功率和性能的理想平衡都是极为重要的。像SmartFusion这样的可编程单芯片系统(cSoC)平台，可设计用于广泛不同的细分市场和终端应用，包括马达控制、系统管理、功率管理、工业网络以及驱动显示等。　

　　另一方面，所有的可编程逻辑器件已经为设计人员提供了引人注目的优势，包括灵活性、调试和修改设计而无需对电路板进行重新设计的功能，以及没有与ASIC相关的非常高的开发成本。更低成本和更低功耗的现代低密度FPGA，现在可用于广泛的大批量应用。这让莱迪思(Lattice)期待可以显著地扩大FPGA现有的市场，并开辟新的市场，如消费电子/移动的应用。创新的低成本、低功耗的中档FPGA可提供一两年前最先进FPGA的功能和性能。对于大多数市场和应用而言，趋势是提供经济实惠的设计解决方案的技术创新，在这些市场中，可编程逻辑行业大多数都会发生增长，包括消费/移动电子设备市场上的令人振奋的发展。

模拟的未来

　　作为被标准普尔评为2011年资本回报率第一的企业，凌力尔特公司关注的主要领域是工业、通信和汽车市场。工业市场持续需要改进的性能、集成和效率;通信方面主要提供通信信号链、主要的构件，包括高速模数转换器 (ADC)、ADC驱动器、混频器和其他重要的 RF 组件。这些产品允许终端用户构建无线基站和其他基础设施设备，以最佳的性能满足所有主要的无线标准。汽车市场是凌力尔特增长最快的细分市场之一，汽车中不断增加了电子内容，而混合动力和全电动汽车的新技术推动了这个市场的增长。汽车对改进的安全系统、燃料效率和舒适性的需求为设计创新创造了重要机会。凌力尔特公司市场传讯总监John Hamburger介绍，所有这些市场领域均利用了凌力尔特在电源管理、信号调理、混合信号和射频 / 高频率产品领域的核心优势。为了在这些高要求领域竞争，无论在苛刻的汽车电子环境或是新一代无线系统最低的能耗和高速器件中，产品必须拥有最优的品质和可靠性。　

　　ADI公司副总裁郑永晖特别指出，ADI未来一至两年内会更多投资在以转换器为核心应用在几个领域，例如通讯技术设施、工业的自动化、工业仪表、绿色节能汽车、医疗电子等。ADI公司高速数模转换器和隔离产品线总监Chris Jacobs认为，2012年模拟技术主要的热门应用、技术及其趋势如下。　

　　1. 在2012年，将更多的“智能”注入转换器。在今后的1到2年内，两大主题将会诠释这一趋势，即与转换器核心技术发展齐头并进的先进传感器快速扩张，以及在数据转换器内嵌入持续可调节功率功能的发展方向。

　　2. 功能多样的运算放大器在电子行业内扮演了一个极其重要的角色，其发展促进了新的信号调理方式，进而可以在多种不同应用中采用更广泛的多种放大器。据预测，2012年运算放大器流行的两大关键特性是：零漂移和宽电源电压特性，越来越多的专用放大器将会具备这些特性。

　　3. 新的技术领域中，超低功耗是一个领域。超低功耗不仅仅涉及用间距去解决一个问题，需要做的是新材料引入。低功耗不是为了单纯的把1瓦降到0.5瓦，性能上的提升使用更小的电源才才是主要的。

　　4. 人类现在将很多器件放在更多的传感器里面。如何把它连接回来，相当大的要靠无线，所以射频领域是我们非常关注的话题。

　　5. 传感器。在用户身旁越来越多的传感器，例如摄像头是一个传感器，侦测环境污染是一个传感器，传感器的普及需要更多核心的转换器和运放的需求。