2023年03月11日08:55 生意社
生意社03月11日訊
實際上，推動某項或幾項技術發展方向的真正動力是市場與技術的綜合因素，技術本身或內在的發展慣性並不是最重要的，或者說並非唯一決定性因素。
對fpga技術來說，早期研發在5年前就已開始嘗試採用多核和硬體協處理加速技術朝系統並行化方向發展。在實際設計中，fpga已經成為cpu的硬體協加速器，很多晶元廠商採用了硬核或軟核cpu+fpga的模式，今後這一趨勢也將繼續下去。
cpu+fpga模式的興起
賽靈思根據市場需求，率先於2023年4月28日發布了整合arm cortex-a9cpu和28nmfpga的可擴充套件式處理平台(extensible processing platform)架構。
該公司全球市場營銷及業務開發高階副總裁vinratford曾在不同場合強調：「該架構顛覆了以前以fpga為中心，cpu為輔的理念。現在以cpu為主，fpga為輔。cpu可單獨啟動。這個架構針對的是嵌入式軟體開發工程師，而不是fpga工程師。」
時隔不到一年，賽靈思於2023年3月4日又推出了可擴充套件處理平台zynq-7000系列，把fpga+asic+assp優勢整合在一起，形成了對傳統asic和assp市場的進一步滲透。雖然不會取代後兩者，但對它們的現有地位構成了強勁挑戰(參見本站報道「『不是單純的fpga』——賽靈思推出可擴充套件處理平台zynq-7000系列」)。
英特爾在2010秋季idf上發布的凌動e600c可配置處理器soc封裝中，也整合了altera的fpga。後者看上的是凌動的處理效能和業內最先進的晶元工藝。
不過，一位fpga廠商的高層人士指出：「這款可配置處理器採用開放的標準pcie作為處理器與晶元的介面，雖然提高了設計靈活性，降低了開發難度，但是介面頻寬還是略顯侷促。另外，在**和功耗方面也需較大的改進。」
英特爾對此回應表示，該soc的效能完全可以滿足我們目前所涉及的市場領域客戶的設計需求。當然，針對未來的需求，還會進一步完善。
altera也根據大批客戶的反饋和要求，於2023年10月13日公布了自己的嵌入式計畫，與arm、mips及intel等主要嵌入式處理器夥伴合作，提供整合了cpu+fpga的多種技術方案。
美高森美(microsemi)的soc產品部(原actel公司)於2023年11月17日發布了65nm嵌入式快閃儲存器工藝的fpga平台，採用了armcortex-m3微處理器架構及dsp模組。
當然，還有一直在可程式設計soc(psoc)領域深耕不輟的賽普拉斯(cypress)，其較早前也推出了整合pld、armcortex-m3處理器的psoc5。
除英特爾採用自己的凌動可配置處理器外，上述幾家廠商均選擇了arm處理器架構。賽靈思的vinratford及altera產品和企業市場副總裁vincehu一致給出了如下幾點理由：arm處理器架構在全球範圍內具有成熟的互聯社群生態環境，200多家晶元合作夥伴以及500多家許可證持有者；完善的作業系統支援；豐富的ip庫。
值得注意的是，已被英特爾收購的風河系統表示，將與賽靈思合作提供基於arm處理器架構的可配置軟/硬體平台。這對於嵌入式領域兩個冤家——英特爾和arm的初期競爭，似乎體現出某些「你中有我，我中有你」的狀態。arm似乎對這種情況無所謂，畢竟受到支援的廠商越多越好。但作為風河的東家，英特爾可能更多的是無奈。不過在商言商，現階段也只能坦然面對。
cpu+fpga的並行處理將大行其道
目前，嵌入式系統設計中存在下述一些問題：ip復用；總體成本和占板面積；工藝；一味提高處理器時鐘速率，會使功耗大幅增加及散熱惡化，並增加設計人員解決這些問題的時間和系統成本；fpga與cpu之間的訊號傳輸時延較大。
不過，cpu+fpga的soc方案現已解決了ip復用問題，高整合度也降低了系統總體成本、占板面積和功耗。賽靈思和altera除自身的接**術外，都採用了arm的ambaaxi匯流排，使時延達到了ns級。今後，多核與硬體協處理器的大規模並行處理技術將大行其道。
還有，賽靈思和altera除了利用arm的生態系統，還都在努力擴大自己的合作夥伴範圍，以吸引更多的設計人員。
altera軟體、嵌入式和dsp營銷高階總監chrisbalough表示：「生產商、使用者和輔助支撐系統在產品上彼此之間會有影響時，就會出現平台效應。基本原理是，某一種產品或標準的應用越多，它在使用者基礎和輔助支撐系統中的價值就越高。結果，使用者基礎和輔助支撐系統就會在這種技術上加大投入，從而吸引更多的應用，產生一種自我增強的良性迴圈。socfpga極有可能看到這種平台效應。隨著socfpga的不斷發展，使用者將非常願意重新使用他們在多種系統中用過的fpgaip和設計軟體。」
fpga與dsp的融合與競爭
另外，對於序列結構出身的dsp和並行結構出身的fpga，兩種技術目前都在利用自身的優勢開發新工藝和架構，以滿足新應用的需求。例如，ti和飛思卡爾不久前針對3g/lte多標準無線基站應用，各自開發了採用不同技術將cpu、fpga、asic和dsp功能整合在soc內的方案。而cpu+fpga+dsp的soc技術現在也能提供更多的gmacs執行無線dsp演算法了。
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