结构化ASIC有望卷土重来

随着Faraday Technology(智原科技)与Atmel公司相继推出新的ASIC平台,多功能结构化ASIC很有可能将卷土重来。

自LSI Logic宣布退出平台ASIC业务之后,结构化/平台ASIC市场经历了一场洗礼。由于开发成本低于基于单元的ASIC,同时密度和性能又优于FPGA,所以结构化ASIC仍在市场上占据一席之地。

智原科技推出一款高集成度的多功能SoC平台——NC Express,目标应用瞄准通信系统。该平台提供一个数据传输速率达3.125Gbps的高速串行/解串器、一个10Gbps以太网媒体接入控制器、4个10/100/1,000以太网端口和150万ASIC门电路,以及1.5Mb的SRAM和其它逻辑资源,智原科技业务开发及行销副总裁Christopher Moezzi表示。

Atmel公司则发布了一款更为通用的解决方案——SiliconCity金属可编程单元结构(MPCF)。该结构采用了一个8晶体管逻辑构建模块来打造可编程结构,据称门电路密度可以与由标准单元实现的芯片相匹敌。该结构可借助预定义标准单元或复杂的IP模块整合在芯片上,通过最后几层金属层来创建可编程解决方案,Atmel公司ASIC行销总监Jay Johnson解释说。

智原科技的NC Express整合了金属可编程单元阵列(MPCA)以及多个预扩散控制器(以太网、PCI Express、DDR2以及USB2.0等)；具备32kB指令及数据缓存的533或450MHz的32位ARM处理器内核；8个可编程串行/解串器端口；以及128个通用可编程I/O管脚。

Moezzi提到,这一功能集支持智能I/O控制、网络接口控制、协议桥接和单芯片网关设计,可用于通信、企业联网、安全、存储、刀片服务器以及数据中心等多个领域。

Moezzi强调,该平台的非重复性工程(NRE)成本和产品交付周期,大约只有130nm、基于单元设计的ASIC的三分之一。“若采用130nm工艺,掩膜费用大约为18万美元,芯片以万为单位批量时单颗成本大约39美元。” 他说,“相对低的成本使得‘基于单元的ASIC和结构化ASIC’之间的选择更加明朗,也迫使设计者为确定两种技术间的交叉点而更好地评估产量需求。”

MPCA可通过多达5层金属层来定制。设计人员可通过整合ASIC门电路、可配置SRAM、多种控制器和灵活的I/O管脚来定制功能。串行/解串器端口支持PCI Express、千兆以太网、XAUI、光纤通道、串行ATA、串行连接SCSI 以及串行Rapid I/O。

提供设计基础

Johnson谈到,Atmel方案始于一种通用结构,设计人员能够通过无需授权的逻辑单元、多种预定义IP模块和大量I/O单元来定义基础平台,之后还可以为多种应用定制基本芯片。

Atmel公司的IP库包含了若干DSP内核和400多种逻辑功能,以及32位ARM7和ARM9、8位Atmel AVR等处理器,设计人员可以免费使用以创建硅平台。

Atmel公司提供多种ARM内核,使得利用独立的ARM处理器及相关FPGA进行端口设计非常轻松,Johnson表示。各端口设计可在短短12周内完成。

若采用130nm工艺,第一款基础平台的NRE费用约为25万美元。后续更新版本只需要重新配置金属层即可,成本在10万美元左右。芯片成本各不相同,基于MPCF、带有一个ARM7处理器和大约30万逻辑门的芯片,批量25,000片时单价可能小于9美元。

作者:柏大卫