当前,FPGA各种各样的创新应用实在是太多了,我们甚至不知道有一些领域已经非常创新地在使用FPGA了。但我认为并确信数字信号处理(DSP)、包处理和高速运算是未来技术的发展趋势。因此,就未来几年而言,FPGA的增长主要来自于三重播放的机会和消费电子应用。更长远地看,兼具高度并行处理和低功耗特点的FPGA,未来将获得来自消费电子领域的大量机会。
首先,未来几年全球广播和电信行业将广泛部署三重播放(Triple Play)业务。在三重播放的基础设施方面,FPGA担任了一个非常重要的角色。例如具备强大DSP处理性能的Virtex-5器件,就能够支持企业级和电信级的应用。
需要强调的是,5GMAC/s已成为基于处理器的数字信号处理器的性能上限。而在消费电子视频、视频监控以及手机的软件无线电、超声波系统等应用的积极推动下,我相信未来几年消费电子的DSP性能范围将是5G-30GMAC/s。例如,赛灵思的Spartan-3A DSP则为广泛的消费电子大规模应用提供了极佳的性价比,它集成了126个DSP48A Slice,能在250MHz的频率下提供超过30GMAC/s的DSP性能。基于此,赛灵思还为面向FPGA的DSP设计提供AccelDSP综合工具,以加速强大的Matlab算法到FPGA的移植。同时,消费电子应用,尤其是在网络安全、3D等方面都将用到包处理；而一些正在制定的互连标准也需要可编程接口来适应。这些都对FPGA有很多好处。
随着容量的不断提高,以及价格和功耗的不断降低,FPGA相对ASIC的竞争优势愈加明显。以有线通信应用为例,FPGA就比ASIC快10倍,成本少10倍,功耗低10倍。此外,FPGA正在不停地演进,为满足高集成度系统的需求,越来越多的IP核被集中到里面去。因此我认为FPGA未来一个更具革命性的变化就是采用SiP封装。例如赛灵思的单芯片Flash FPGA—Spartan-3AN就是利用SiP技术实现SRAM FPGA和Flash的片内集成。
但是,FPGA的前景并非一片坦途。例如,在高速运算领域里,FPGA虽然已经以多核处理器形式作为对等处理的角色出现了,但这种新型的对等结构同时也面临着很多的技术挑战,所以需要与产业链上的其他伙伴合作来解决这些挑战。另外,我们始终认为,教育是FPGA/PLD没被广泛采用的最主要原因,尤其是对于中国的工程师而言,因此我们仍将在全球范围内积极推动大学计划以及针对工程师的培训计划。
作者:Ivo Bolsens
CTO
赛灵思公司
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