效能設計彈性更優異 SoC FPGA高階工業應用市場看漲
2012-12-01 11:16:05 本站原創
圖 Altera亞太區工業業務部市場開發高級經理江允貴
當前，SoC FPGA在高階工業應用市場看漲。SoC FPGA整合多元硅智財(IP)與工業以太網路(Industry Ethernet)通訊協議，不僅兼具高效能和軟硬件可編程靈活性，更符合IEC61508功能安全(Functional Safety)規范嚴格的元件失效率要求，正逐步侵蝕數字信號處理器(DSP)和特定應用集成電路(ASIC)在工業設備的市場版圖。
Altera亞太區工業業務部市場開發高級經理江允貴認為，即時通訊與控制功能對高階工業設備至關重要，SoC FPGA可發揮軟硬件可編程效益，改善系統功能表現。
Altera亞太區工業業務部市場開發高級經理江允貴表示，工業自動化、智能電網(Smart Grid)、安防監控及汽車電子市場正蓬勃發展，為爭搶商機大餅，系統廠對處理器效能與功能安全要求激增，同時還要審慎控管系統成本，導致傳統DSP或業 者自開規格的ASIC逐漸難以扛起重任。尤其上述元件在軟件編程控制及失效率方面表現不佳，更是促成系統商轉向采納SoC FPGA的關鍵因素。
江允貴進一步分析，由于SoC FPGA效能較DSP出色，設計彈性則比ASIC更優異，有助系統業者達成設備高效能與低成本的設計平衡點，因而開始在多軸馬達、工業乙太網路設備控制等高階工業應用領域崛起。
現階段，Altera已藉由Cyclone系列FPGA打造完整的馬達控制方案開發套件與參考設計，發動首波市場攻勢。其中，最新Cyclone V采用SoC FPGA設計方式，整合FPGA、雙核心Cortex-A9及DSP實現強大效能，并導入高階軟件演算法，提供設備加速性、低延遲控制回路等功能，將助力 系統業者建立差異化馬達控制驅動平臺，盡速投入市場卡位。
江允貴也強調，工業設備一旦失效將為工廠帶來莫大損失，故與一般消費 性電子產品設計差異極大，更加注重機器與功能安全;包括全球通行的IEC61508、中國大陸GB16899等安全標準均設下嚴密規范。為協助業者加速通 過相關標準檢測，Altera也投入年余時間與德國萊因(TüV Rheinland)合作，近期旗下Cyclone IV FPGA已通過IEC61508最高級別SIL 3人身安全標準，可大幅精簡系統研發時間、認證流程與成本;而Cyclone V SoC FPGA也正緊鑼密鼓進行驗證程序。
在此同時，Altera更搶先業界提出IP合作授權的創新商業模式。江允貴指出，研發高階 工業應用系統須挹注龐大資金，尤其要一次付清多種工業以太網路通訊協定IP授權費，以順應不同設計需求，更讓投資風險劇增，致使中小型業者放棄涉足該市 場。為此，Altera已一次買足Profinet RT/IRT、Ethernet POWERLINK、Ethernet/IP及CC-Link IE等主流IP，再透過FPGA搭售整合型IP加密晶片的方式，讓客戶能以每顆晶片出貨為依據分期給付IP授權費，毋須再投入可觀的先期成本。此種新穎授 權模式在臺灣及中國大陸地區極具發展潛力，可望吸引中小型系統廠買單，進而推助SoC FPGA逐步擴張工業應用版圖。
事實 上，不只Altera力拱SoC FPGA進駐工業市場，賽靈思(Xilinx)也積極以28納米(nm)Zynq-7000 SoC FPGA，全力在工業中央處理平臺、機器視覺與運動控制領域攻城掠地。在兩家大廠持續加碼搶攻之下，SoC FPGA在工業應用的發展聲勢正如日中天，對DSP與ASIC開發商的市場威脅也將日益擴大。
