消費電子引領FPGA未來潮流

目前，在FPGA領域的各種創新應用實在是太多了，甚至在我們不知道的情況下，有許多創新領域都已開始使用FPGA了。我認為並深信數位訊號處理(DSP)、封包處理和高速運算會是未來技術的發展趨勢。

就未來幾年而言，FPGA的成長將主要來自於三重播放(Triple Play)所帶來的機會和消費電子應用。更長遠地看，兼具高度平行處理和低功耗特點的FPGA，未來將獲得來自消費電子領域的大量機會。

首先，未來幾年全球廣播和電信產業將廣泛地部署三重播放業務。在三重播放的基礎設備方面，FPGA擔任了一個非常重要的角色。舉例來說，具備強大DSP處理性能的Virtex-5元件，就能夠支援企業級和電信級的應用。

必須強調的是，5GMAC/s已成為基於處理器的DSP性能上限。而在消費電子領域的視訊、視訊監控以及手機的軟體無線電(SDR)、超音波系統等應用的積極推動下，我相信未來幾年內消費電子的DSP性能範圍將可達到5G-30GMAC/s。例如，賽靈思(Xilinx)的Spartan-3A DSP即為廣泛的消費電子大規模應用提供了極佳的性價比，它整合了126個DSP48A Slice，能在250MHz的頻率下提供超過30GMAC/s的DSP性能。

賽靈思還針對基於FPGA的DSP設計提供了AccelDSP合成工具，以加速強大的Matlab演算法到FPGA的移植。同時，在消費電子應用的網路安全、3D等方面都將用到封包處理；而一些正在制訂中的互連標準也需要可編程介面來適應。這些都對FPGA有很多好處。

隨著性能不斷提高，以及價格和功耗的不斷降低，FPGA相對於ASIC的競爭優勢也愈加明顯。以有線通訊應用為例，FPGA就比ASIC快 10倍，成本少10倍，功耗低10倍。此外，FPGA仍正不停地演進中，為了滿足高整合度系統的需求，越來越多的IP核心被整合於晶片內部。因此，我認為 FPGA在未來即將出現的一個更具革命性變化就是採用SiP封裝。例如賽靈思的單晶片Flash FPGA─Spartan-3AN就是利用SiP技術實現SRAM FPGA和Flash的晶片整合。

但是，FPGA的前景並非一片坦途。例如，在高速運算領域中，FPGA雖然以多核心處理器的形式作為因應處理的角色出現，但這種新型的對應架構同時也面臨著很多的技術挑戰，所以需要與產業鏈中的其他夥伴合作以解決這些挑戰。

此外，我們始終認為，教育方面一直是FPGA/PLD無法被廣泛採用的最主要原因，尤其是對於亞洲地區的工程師而言；因此，我們將在全球積極推動大學計劃，以及針對工程師的培訓計劃。

作者：Ivo Bolsens

CTO

賽靈思公司