2009 Globalpress电子峰会:引领市场复苏的热点技术(一)FPGA和ASIC的消费电子之争

3、4月正值春暖花开的时候，只是今年3月的Globalpress电子峰会在低迷经济的笼罩下，与往年相比冷清了不少。不到30家的芯片设计公司、嵌入式软件和EDA公司，缩短为3天的日程，都能让所有参加的记者编辑透过峰会感受到美国半导体产业的阵阵寒意。不过，在萎靡不振的态势下我们依然能看到许多技术亮点，而那些能坚持甚至振奋的公司更值得花些笔墨去介绍。本文将对本届峰会上的热点技术和公司逐一扫描，通过这些硅谷公司的动态了解半导体行业下一波的发展方向，毕竟四季总是在交替，半导体产业的周期也总是在轮回。

FPGA和ASIC之争由来已久，Gartner的首席分析师Bryan Lewis早在2003年就断言两者势必将会为争夺市场而展开混战。只是2008年底开始的垒球经济危机让这场混战来得更激烈。Gartner在2009年1季度的预计称受经济低迷的影响，全年半导体市场将只有1950亿美元，较之2008年暴跌24.1％。

从图1可以看出，ASIC市场承受的冲击更大，2009年的跌幅将接近26％。一方面是因为ASIC产品面向大容量，以游戏机、手机、汽车娱乐为代表的消费电子市场在这轮危机中首当其冲受到冲击；另一方面ASIC制程节点的成本不断攀高，使得ASIC企业面临盈利能力和业务模式的双重压力，因此初创公司和新的设计项目开始转向FPGA。

FPGA市场呈现另一种景象，虽然依然难以摆脱经济危机的阴影同样下跌，但却有可能跑赢整个半导体市场，不到17％的跌幅将是所有半导体产品类别中成绩最好的之一。2008年FPGA公司的营收大多保持了增长，XiHnx增长了5.4％，Altera增长了8.8％，Actel涨幅最大达到11.2％，显示了FPGA市场的强劲潜力。在这次峰会上，Altera公司CEO John Daane也分析认为2009年FPGA市场主要增长点集中在军事电子、通信和工业应用。

但是消费电子是FPGA公司无法避开的一个领域，PC、手机和其他消费电子产品组成的市场消耗超过80％的半导体器件。在Gartner预计的2009年表现突出的半导体市场中，除了军事应用和无线基站，蓝光DVD、网络笔记本、手机也各占一席。当前，FPGA市场不乏一些针对便携式消费电子产品专门优化过的低功耗方案，例如xilin x的CoolRunner，Actel的IGLOO，Altera的Cyclone III，QuickLogic的PolarPro和ArcticLink平台等等。

Actel的IGLOO低功耗FlashFPGA基于Actel的Flash技术及单芯片ProASIC3／E FPGA架构，工作电压为1.2V／1.5V。公司营销副总裁Richard Kapusta介绍IGLOO系列器件采用FlashFreeze技术，在超低功耗模式模式下的功耗仅2μW，封装尺寸缩减至3x3mm。而据Richard透露，2008年Actel的FlashFPGA产品线销售额增长了38％。

另外一家FPGA公司SiliconBlue是成立于2005年的新兴公司，采用特有的NVCM(Non－Volatile Configuration Memory，非易失性配置存储器)专利技术，以代替ROM和EPROM。SiliconBlue的第一代超低功耗产品iCE65由4个成员构成，以极小的封装提供超低功耗性能。配置数据为可编程化，可处理来自各个来源的数据，包括安全性、片上(on－chip)、嵌入、NVCM或是外部来源，如标准SPI序列闪存PROM或是下载自处理器SPI接口。静态电流低至25gA，并提供低动态电流，可延长电池寿命。逻辑容量从2k到16k逻辑单元，I／o数目从128到384个。BGA封装从3×4mm到12×12mm。iCE系列有易失性及非易失性两种版本。

ASIC离死还很远

当然，ASIC市场也绝非就此一蹶不振。从图1能看出ASIC的市场总量是FPGA的数倍，并且据Gartner预测，ASIC未来的反弹力度也是远远高于FPGA。台湾创意电子市场处处长黄克勤博士笑称：“ASIC离死还很远。”创意电子是被邀参加“低功耗FPGA还是定制化ASIC”小组讨论的唯一一家ASIC设计公司。黄博士认为随着制程技术的发展，芯片集成的功能越来越多，FPGA通过制程工艺提高门数是远不够的。而且功耗问题是FPGA设计公司所无法真正避开的。ASIC公司对价格的考虑更多是从市场总量／单价比出发，并且黄博士坚持认为通过ASIC和Foundry的合作，ASIC前端制造成本和风险都是可以降低的，这就是所谓的“IDM轻晶圆，ASIC无晶圆”模式。

作为市场份额第二位的FPGA公司，Altera在这次小组辩论中却派出了负责结构化ASIC－Hardcop品线的高级总监Dave Greenfield。和Xilinx对结构化ASIC不屑一顾相反，Altera一直在持续投入研发，并且市场销售状况良好，已经占据公司10％左右的收入比例。Dave表示和传统的ASIC厂商相比，Altera是从FPGA切入ASIC，在设计流程、降低风险和缩短上市时间上更具优势。Altera可以在很短的时间内完成从已经得到验证的FPGA向ASIC移植的过程。因此Hardcopy可以集FPGA的设计优势和ASIC的量产优势于一体。

另一家提出CSSP(客户定制化标准产品)概念的QuickLogic公司在峰会上宣布新一代的ArcticLink IIVX4系列已经应用在了高通最新的MSM7xxx和MSM8xxx系列移动处理器上，包括最新的Snapdragon系列。ArcticLinkⅡVX4系列整合了与VESA兼容的高通MSM平台移动设备数据显示接口(MDDI)及第2代视觉效果提升解决方案(VEE)已验证系统模块，嵌入在CellularRAM画面缓存器已验证系统模块。

QuickLogic的总裁兼CEO Tom Hart介绍说，CSSP是可编程架构和已验证系统模块的结合体，这些模块包含存储、网络、视频图像、安全和其他定制选项，例如SDIO、PCI、IDE、CE-ATA和NAND Flash控制器等。其中，QuickLogicfI@VEE是基于Apical Limited授权且充份验证的iridix基础核心。VEE以逐一像素处理为基础，以适应肉眼视觉显像效果的方式处理每帧视频画面来提升使用者的视觉体验。VEE同样能因应环境背景亮度的影响而调整屏幕的可视性，而非如其它一般针对白昼户外观看效果简单地提高背光强度来应对，所以大幅节省功耗，延长电池续航力。