大容量FPGA提升設計難度 應用需求呈多樣化趨勢
2012-08-20 20:45:04 本站原創低端產品對FPGA成本和功耗的要求會更加苛刻，高端產品對其性能要求會更高;集成RISC CPU的SOC FPGA芯片應用會更加廣泛。
FPGA容量的不斷增大會帶來很多好處，比如產品的功能更多、集成度更高、通信系統的帶寬更大、端口更多、單位成本更低等。
大容量FPGA提升設計難度
與此同時，隨著設計規模和FPGA容量越來越大，設計也會越來越困難，主要表現在以下幾個方面;一是設計本身的復雜性導致項目團隊成員增加，設計周期變長，驗證的復雜性也會大大增加，回歸次數變多，收斂時間變長，項目質量更難以控制等情況;二是FPGA的布局布線更加困難，特別是對于復雜的大型設計，時序收斂的時間越來越長，需要在設計初期由經驗豐富的工程師對芯片的布局和管腳的布局進行合理規劃，并且對代碼質量和工具也提出了更高的要求;三是隨著FPGA芯片封裝的增大以及速率越來越高，對PCB的布線也提出了更高的要求。為了應對這些挑戰，FPGA廠家和EDA工具廠商除了不斷改進工具，也在大力推動FPGA設計人員更加重視設計方法學，從設計方法學入手解決大規模FPGA設計帶來的挑戰。
應用FPGA進行設計主要體現在三個方面：第一，可以推出定制化、差異化的產品，這一點對于小型創新型企業尤為重要，想要在同巨型企業競爭中占據一席之地必須有自己鮮明特色的產品;第二，可以跟蹤最新的協議和標準，快速推出新產品，在市場上搶占先機;第三，隨著FPGA的規模越來越大，產品的集成度會大大提高，單芯片系統將會是未來的大趨勢，集成度的提高可以顯著提高系統的可靠性并降低成本。
應用需求呈現多樣化趨勢
近幾年，隨著FPGA設計技術的普及以及FPGA性能的提升和成本的降低，FPGA的應用領域越來越多，從最初應用的芯片原型設計、通信設備制造領域等逐漸向視頻監控、工業自動化、汽車電子甚至消費類電子領域擴展，FPGA的應用需求呈現出越來越多樣化的趨勢。當前，晨曉公司主要提供通信領域FPGA設計和解決方案，包括基于FPGA的Ethernet、SDH/PDH、MPLS-TP、GPON、EPON、10GEPON、PWE3等差異化和定制化的低成本解決方案。
隨著人們對通信帶寬的需求越來越大，新的通信標準也會不斷推出和發展，FPGA在通信領域的應用需求也會越來越多，甚至在某些領域取代ASIC芯片。
當前，由于技術本身和商業方面的原因，對于FPGA的應用帶來限制的主要表現在三個方面：一是功耗較高，在節能環保成為當今世界主旋律的背景下，FPGA限制了很多應用;二是成本依然較高，特別是對于中小型企業來說，由于采購FPGA芯片的成本很高，限制了很多創新型小企業使用FPGA的積極性;三是FPGA的設計門檻相對較高，對于電子工程師來說，如果FPGA設計就像單片機一樣容易，FPGA應用的前景將會無限寬廣。
未來FPGA的應用會越來越多樣化，應用領域和范圍會越來越廣泛;低端產品對FPGA成本和功耗的要求會更加苛刻，高端產品對FPGA的性能會要求更高;集成RISC CPU(軟核或硬核)的SoC FPGA會應用更加廣泛。晨曉公司目前也正在將Xilinx最新的ZYNC系列FPGA芯片(集成ARM雙核)應用到自己的產品中以提高產品的集成度和降低成本。
