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FPGA/PLD  

FPGA供應商瞄準特定小型應用

上網時間: 2006年01月06日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:具有串列收發器的FPGA  協議  訊號完整性  天線演算法  serial transceiver-based FPGA 

FPGA的兩大供應商正將目光投向處於成長態勢的小型應用領域,有跡象顯示這些領域最終將成為FPGA的主流應用。

從Altera最新推出的具有串列收發器的FPGA──Stratix II GX可以看出,該公司正縮小其FPGA所支援的通訊協定範圍;而Xilinx公司則在加緊研發高性能數位訊號處理技術。這兩家同樣位於美國加州聖荷西的公司,都希望能夠吸引那些想要借助FPGA進行更複雜系統設計工程師。

具有足夠快速收發器的FPGA,在理論上應該可以支援某領域的任意協議。但想要支援所有協議,就需要付出相當大的努力。這也正是Altera公司認為是時候開始做選擇的原因。隨著Stratix II GX的推出,Altera公司表示將支援一定數量的協議,並且今後不會再進行增補。如果你正尋求支援PCI Express、Gigabit乙太網路或Xaui的元件,那麼你是幸運的;但是如果你想要支援串列ATA或光纖通道,你就只好自己尋求解決方法了。

Altera公司認為有必要將收發器整合在FPGA上。為了做到這一點,每一種被支援的通訊協定都需要有自己的電路板佈局指導、應用指南、模型,以及符合性測試。但是Altera很難將過多精力投入在所支援的眾多協定上。“我們並不會試圖去滿足每一項協議,因為我們不想在其中一些協議上做無謂的工作。”Altera公司產品行銷部資深主管David Greenfield表示。

此外,Altera公司還就串列通訊協定進行了一系列的開發工作,該公司希望透過將收發器技術與可程式FPGA相結合來滿足串列通訊協定要求。即將推出的GX元件的工作範圍在622Mbps到6.735 Gbps之間,應該能夠很方便的覆蓋市場上的焦點應用。均衡與預加強已經形成標準,可以提前幫助工程師們解決訊號完整性的問題。新型高階元件上整合了13萬個以上的邏輯單元,遠遠超出了早期Stratix GX上的4萬個單元。

在軟體方面,Altera表示它擁有一個採用Matlab的模組,工程師們可以使用它來進行收發器參數模擬。這點對那些從PCI轉向串列匯流排的工程師而言尤其有用。“在這樣的速度下,工程師們必須進行模擬。”Greenfield表示。

Altera公司的第三款Stratix II GX測試晶片已經投片,其速度證明可以達到6Gbps。這款晶片預計將於2006年的第一季進行量產和銷售。

與此同時,Xilinx公司稱其將在未來幾個月內發佈一系列針對DSP應用的晶片、軟體和IP。這些都屬於Xilinx計畫的一部份,旨在向系統設計人員顯示FPGA並不僅僅是一組閘陣列。

雖然今天的FPGA常常像DSP那樣被用於基地台等通訊設備中,但是Xilinx公司認為FPGA在高性能DSP應用領域上仍有約20億美元的市場有待發掘。該公司表示,它在DSP業務研發經費和人力上的投入已經增加了20%以上。“這是一項大舉動。”Xilinx公司副總裁兼DSP部總經理Omid Tahernia說。

該公司的DSP發展規劃遵循三條主要的應用路線:通訊、防禦系統,以及該公司稱為MVI的多媒體、視訊和影像應用。

首款MVI產品已經以DSP工具套件、開發包與視訊編解碼器IP的形式問世。目前仍處於開發中的產品包括視訊處理加速器和高解析度視訊編解碼器(如H.264)。

針對通訊領域,Xilinx公司計畫推出天線演算法與一系列用於OFDM/OFDMA的基頻應用、WCDMA及無線電的IP。其中第一種將是可以提高功放效率的振幅因子縮小(crest-factor reduction)演算法。在防禦系統領域,該公司希望能夠參加美國國防部正進行的軟體無線電計畫。一種方式是透過一種名為‘局部重構’的技術,即FPGA中的一部份可以針對不同的調變格式進行重新編程。

目前存在一個問題,即Xilinx公司是否能夠讓那些非邏輯工程師們接受這些方法。目前,大部份工程師使用Verilog或VHDL對FPGA進行編程,但在DSP領域,僅有不足10%的設計人員掌握這些語言。

Xilinx公司資深行銷總監David Squires認為,該公司將不得不提供更多基於C語言、Matlab和Simulink的軟體工具。“系統設計人員希望使用Matlab來編程,他們可不想用一些PCI介面來進行修補。”他說,“我們需要為他們提供一種方法去使用PCI介面或儲存控制器,只需信手拈來而不必有任何擔心。”

作者:趙子龍




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