Xilinx：FPGA向标准化虚拟SoC平台发展

　　半导体行业让人称道的是，能把沙子做成比金子还要贵的产品，并且这个故事一直延续到今天。这也激发了人们的创新意识，并不断展示创新性思维将创新技术和融合技术给人们带来的奇迹。

　　FPGA向平台化方向发展

　　几年前，Xilinx公司副总裁兼技术官Ivo Bolsens表示过，目前的FPGA厂商只充当技术跟随者的角色已不能满足客户的要求，而是要根据市场发展的需求，不仅在器件生产技术和设计架构方面不断创新，还要在FPGA器件的扩展性、规模、速度、成本以及低功耗等方面都要得到进一步的提升，甚至于要超越摩尔定律的发展，这也意味着FPGA供应商的角色发生了根本性的转变。

　　Ivo Bolsens还指出，未来的FPGA，将会采用创新的迭堆式封装（SIP），即在一个封装里面放多个裸片的技术。例如，将存储器、模拟混合信号电路、通用接口、传感器、以及高压I/O等技术集成在一起，以替代带有硬化IP的单个大型裸片。Ivo Bolsens透露，目前，Xilinx正在和几家厂商一起开发虚拟SoC平台。到那时，FPGA就不再仅仅是一个器件，它将成为一个标准的、虚拟的SoC的平台来应用。

　　Ivo Bolsens分析道，和1999年初期相比，FPGA的成本降低了500倍，逻辑容量提高了200倍，功耗降低了50倍，而速度加快了40倍。预计到2010年，FPGA在价格上还会继续降低5倍，容量会增大5倍，功耗会再降5倍，速度还会再增加5倍。从这个趋势可以看到，将来FPGA的价值会越来越高。FPGA除了可编程逻辑以外，它还将集成更多的IP硬核。例如，的PCIe和高速以太网总线、高速串行收发器以及成百个的DSP的模块等等。

　　FPGA与处理器的对等关系

　　Ivo Bolsens的观点： FPGA与处理器是对等关系。他指出，三网合一后，对计算的能力和复杂度要求越来越高。开始阶段是把一个处理器和FPGA用PCI连到一起满足计算处理能力的要求。FPGA可以直接和主处理器连接，而不需要通过南北桥、总线来进行连接，而且FPGA在连接的时候还同时能够访问它的内存；第二个阶段是FPGA作为协处理器形式出现；的第三个阶段FPGA就以一个对等处理的角色出现，也就是说FPGA可以放到CPU的插槽上面，多核处理器可仿真老处理器，这是FPGA的一个应用。过去在老系统里面FPGA总是以从属的方式为主系统服务的，而目前FPGA地位已经上升成为平等、合作的伙伴关系。这种对等结构是非常新的，同时也有很多技术挑战，所以我们需和产业链的合作伙伴一起将这件事变得容易些，使对等处理变得更易于使用，这期间有一个非常重要的因素就是要有一个非常好的软件，用这个软件可以直接进行优化，实现目的。

　　FPGA的机遇

　　融合视频，音频，数据三重播放（Triple Play）业务，是未来FPGA发展的机遇。Ivo Bolsens说，对三重播放业务的部署是目前广播和电信行业的一个发展趋势，并将成为未来5年~10年驱动创新的主要动力， FPGA领域也是如此。实现三重播放的技术推动力主要来自于三个方面：个是数字信号处理，即对数据进行处理 ；第二是包处理，也就是对数据进行传输；是高速运算，就是对数据进行分析。这三个技术使得三重播放有可能变成现实。在实现三重播放业务中FPGA担任一个非常重要的角色。例如，对三重播放基础设施的支持产品主要是Xilinx高端器件Virtex系列产品，对于终端用户支持的主要是公司低成本和低功耗的Spartan产品。

　　Ivo Bolsens认为，设计支持三重播放业务的产品，从运营商到终用户都非常具有挑战性，因为这些产品必须具备高性能、大容量、低功耗、低成本、上市时间短和市场生命周期长等特性，并且要能够灵活适应不断演进的标准和协议。这些挑战从而也使得PLD/FPGA 成为比ASIC 和ASSP更有优势的选择。

　　Ivo Bolsens期待，当新技术不断推出时，在每一个电子产品中都会有FPGA的身影。

　　Xilinx的发展战略

　　针对未来FPGA的发展，Ivo Bolsens强调，公司的发展战略主要从三个方面演进。一是从技术层面上，把越来越多的硬核集中到FPGA里面去，让软/硬件可编程能融合在一起，让人们用FPGA的感觉就像使用软件一样；第二是产品方面，致力于降低成本和提高性能。在这个领域，Xilinx也会把FPGA引用到手持和电池供电的市场上去；第三个方面是在标准的产品上面加入更多的功能，向通用产品演进。在这方面，Xilinx推出了交钥匙的解决方案（例如视频、无线和流量管理）。在交钥匙方案的基础之上再根据市场要求，做一些市场定制的平台，比如对汽车电子方面的专用平台。Xilinx希望公司的产品线从商业化器件到非常专用的垂直市场，都能提供不同类别的解决方案。

    关于Xilinx

　　Xilinx是的可编程逻辑完整解决方案的供应商。Xilinx研发、制造并销售范围广泛的集成电路、软件设计工具以及作为预定义系统级功能的IP（Intellectual Property）核。客户使用Xilinx及其合作伙伴的自动化软件工具和IP核对器件进行编程，从而完成特定的逻辑操作。Xilinx公司成立于 1984年，Xilinx首创了现场可编程逻辑阵列（FPGA）这一创新性的技术，并于1985年首次推出商业化产品。目前Xilinx满足了全世界对 FPGA产品一半以上的需求。Xilinx产品线还包括复杂可编程逻辑器件（CPLD）。在某些控制应用方面CPLD通常比FPGA速度快，但其提供的逻辑资源较少。Xilinx可编程逻辑解决方案缩短了电子设备制造商开发产品的时间并加快了产品面市的速度，从而减小了制造商的风险。与采用传统方法如固定逻辑门阵列相比，利用Xilinx可编程器件，客户可以更快地设计和验证他们的电路。而且，由于Xilinx器件是只需要进行编程的标准部件，客户不需要象采用固定逻辑芯片时那样等待样品或者付出巨额成本。Xilinx产品已经被广泛应用于从无线电话基站到DVD播放机的数字电子应用技术中。传统的半导体公司只有几百个客户，而Xilinx在全世界有7，500多家客户及50，000多个设计开端。