FPGA演进 兼顾灵活性和高功效

2012-08-21 13:28:42来源: 中国电子报
   

未来十年,FPGA架构的演进将会继续,可以利用这种兼顾的架构不断拓展应用领域。

在英特尔的一份关于灵活性与效率的报告中,列举了一个衡量标准,即每毫瓦百万运算次数。通用处理器的功效相对比较低,但是它的灵活性相对比较高。DSP的功效处在中间,功效最高的是一些专用的硬件,比如说ASIC、ASSP等,但是它的灵活性相对会很低。报告指出,在一个要兼顾灵活与功效的系统中,最好的方案就是处理器与专用硬件相结合。

如果在FPGA中集成了处理器,会同时兼具硬件与软件的灵活性。同时,如果我们把ASIC和ASSP的一些特性加入FPGA,又可为这个系统带来更高的功效和更低的成本,这是硅片融合的一个趋势。

FPGA厂商有天然优势

作为FPGA的供应厂商,我们有天然的优势,因为我们了解FPGA的架构,并且有生态系统。我们可以引用外面的处理器或者是一些硬核的IP来融合系统架构。有些芯片厂商如果没有FPGA的积累,尽管可以去做一些硅片融合,但他们只能做到处理器加上一些硬核的IP,灵活性就没有像传统的FPGA厂商这么好。

未来十年,FPGA架构的演进将会继续。在FPGA中我们会有硬核的处理器和大容量的逻辑单元,可以利用这种兼顾的架构不断拓展应用领域,覆盖高性能计算、高性能存储、汽车马达控制等。

需要支撑技术积累

在迎接硅片融合的时代,如果只是做芯片的话是远远不够的。芯片上需要支撑的技术,我们Altera在这方面也有一些积累,比如说集成处理器等方面。其实在过去的几年中,我们已经有很多的处理器供客户选择,包括我们自己开发的Nios 2的软核处理器,它是一个RSIC架构的处理器,是利用FPGA的架构来实现处理器功能的软核。

根据我们的调查,有1/3的客户会用到一个或多个NIOS软核处理器,因此在硬核的处理器选择上,我们也同样会有ARM硬核处理器集成在FPGA之中,提供给客户选择。

在其他处理器方面,我们有MIPS 32这样的软核处理器提供给客户,还有跟飞思卡尔合作的ColdFire软核处理器、与ARM合作的Cortex软核处理器。同时,我们也和英特尔合作,因为有些客户希望为Atom增加灵活性,所以英特尔将我们的FPGA与Atom做到了一个封装下,成为单芯片方案。

此外,在ASIC方面,我们有HardCopy的技术,不光是整个芯片可以做成HardCopy,我们还能把FPGA的一部分做HardCopy,这样就可为客户提供嵌入式ASIC方案。在ASSP方面,我们也会提供解决方案,同时会有一些IP。举个例子,我们在2010年收购了一个叫Avalon的公司,这个公司在OTN光通信领域有很多光通信IP的积累。通过收购类似Avalon的公司,Altera能够为OTN的客户提供一些解决方案。

在DSP方面,Altera也一直在投入。包括浮点运算的DSP架构,因为在有些应用中需要有浮点运算的DSP来提供很大的动态范围。在可变精度DSP方面,我们在新一代产品上也会有可变精度的DSP模块给客户。

混合系统开发需对应解决方案

在复杂的系统中,包括有FPGA、处理器、DSP等不同的模块,如何对它们编程需要多方考虑,包括综合、仿真时序分析、系统互联、基于C语言的编辑工具、DSP编程以及嵌入式软件工具OS支持等。

现在Altera有50%的开发人员在做软件工程支持,另外50%做芯片本身。针对以上提到的混合系统开发环境,我们有分别的解决方案:在综合、方针及时序分析方面,我们有传统的QuartusII;在片上互联方面,我们有Qsys工具;在基于C语言的编程工具方面,OpenCL可以做一个并行编程的编译器;在DSP编程方面,我们跟The MathWorks合作,可以通过SoPC Builder下的DSP Builder服务客户;在嵌入式软件工具及OS支持方面,由于我们有最强大的处理器组合,因此可以通过他们的第三方开发工具,获得对FPGA的开发支持。

关键字:FPGA  灵活性  高功效

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2012/0821/article_3117.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
FPGA
灵活性
高功效

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

夏宇闻老师专栏

你问我答FPGA设计

北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved