SoC FPGA空间广阔，厂商力克四大难点

FPGA市场近两年分外热闹，厂商在技术上不断推陈出新，竞争也日趋白热化。一方面，由于工艺与系统性能的提升，FPGA在传统市场里不断扩充其影响力，另一方面，在这个硅片融合时代，FPGA架构也进行了变革性的创新，“微处理器+DSP+专用IP+可编程”的SoC架构已深入人心，这使得FPGA的厂商能够涉足到新的领域，从工业、医疗、汽车、通信到消费电子，FPGA身影无处不在，不断侵蚀其他处理器应用市场。

从终端产品制造商的年FPGA使用量数据来看，也印证了这样的趋势。ASSP标准的设计量在不断下降，而凭借可编程逻辑灵活性与易用性的FPGA，每年的设计量在大幅上涨，上升的速度也远高于全球增长速度，完全归功于FPGA在众多领域能够替代ASIC。据统计，到2014 年全球高端FPGA市场规模至少达到30亿美元，ASSP和ASIC市场规模在110亿美元左右，高端FPGA需求十分可观。

SoC FPGA市场前景广阔

 

 

美高森美公司SoC产品部市场总监Shakeel Peera

美高森美(Microsemi)公司SoC产品部市场总监Shakeel Peera坚信，FPGA一直处于系统集成的核心，这种趋势在可预见的将来也不会改变。最近，FPGA把复杂的应用和控制处理器集成到了自己的结构之中，同时也集成了更复杂的模拟电路，比如ADC/DAC。“随着各种不同技术继续发展(比如chip on chip，TSV和2.5D封装)，可以预计还会出现更加复杂的集成方式。尤其是在厂商解决了与这些技术相关的供应链问题并找到降低这些技术的成本的方法之后，集成水平会进一步提高。”Peera分析说。

“由于物联网正在迅速成为日常现实，对于不同类型网络连接传感器(成像、远程感应等)的需求急剧增长，带动FPGA需求不断上升。FPGA用于完成后传感器处理与复杂的接口任务。”Peera认为，中国正在快速成为全球增长最快的PLD市场，将来必然会成为最大的单一市场。他指出，FPGA在1990年代和2000年代的初期增长来自通讯市场，现在该市场变得更加多样化，尤其是在工业终端市场领域，以及在视频/成像应用领域，此外还设计航空、医疗、消费与汽车等市场领域。他还透露说，美高森美在通信ASSP和混合信号分立元件方面具有非常高的渗透率。

 

 

京微雅格市场总监窦祥峰

京微雅格市场总监窦祥峰也认为，FPGA会有更广阔空间在SoC领域是毋容置疑的。FPGA把ARM集成后解决了外设问题(更多的外设)，同时利用FPGA的逻辑部分提升了ARM核的效率，但是应用的开发环境与成本制肘了其发展，在解决应用的易用性与成本后，SoC FPGA会取代相当份额的ARM处理器市场，因为客户在ARM之外有更多的资源做更多的功能应用，FPGA集成DSP优势是明显的，首先解决了并行计算的问题，如果FPGA上的乘法器足够大;第二解决了处理器问题，利用FPGA的逻辑与片上存储器实现DSP功能的扩展。

FPGA之所以能取代ASIC部分市场的原因在于FPGA比ASIC更能满足客户需求反馈的及时性、灵活性以及特殊性。因此，SoC FPGA时代，FPGA在一些专用市场，特别是传统ASIC的势力范围，FPGA将取得更多的应用机会。“如家电领域，传统应用是采用专用的MCU加上必要的驱动电路，但是不可逆转的家电智能化与网络化是未来的潮流，且个性化家电也是未来需求之一，FPGA的信息化处理能力与灵活的应用方式是亮点。”他举例说。

不过，窦祥峰同时也指出，SoC FPGA集成的功能越多其受到约束的地方就越多，客户总是要找一款适合自己的应用系统，如有线通信，大多数应用是对接口，逻辑要求明显，但对于其他功能需求就不明显。因此，虽然其功能与性能有着巨大的提高，在ASIC与DSP或处理器之间，FPGA能否快速实现客户的设计是其关键。

此外，“不可否认的是FPGA的价格昂贵是其大范围应用的障碍，如果厂商能在FPGA的工艺方面降低成本同时在芯片的功能方面尽可能的贴近应用，则有望获得成功。”他强调说，“FPGA一定会在MCU、DSP、ASSP领域成为客户首选，前提是解决成本与性能的平衡。”