黑馬殺入！Achronix欲以先進(jìn)工藝細(xì)分高端FPGA市場

Achronix總裁兼CEO Robert Blake

“我們的Speedster22i FPGA產(chǎn)品是業(yè)內(nèi)唯一針對應(yīng)用的高端FPGA，而且僅消耗28nm高端FPGA一半的功率，成本也僅為它的一半。” Achronix半導(dǎo)體公司總裁兼首席執(zhí)行官Robert Blake在深圳媒體發(fā)布會上強(qiáng)調(diào)，“我們產(chǎn)品型號的22i意為采用intel 22nm 3D晶體管技術(shù)工藝，可以說Speedster22i是業(yè)界第一款采用3D晶體管工藝的FPGA！”

工藝與硬核IP是亮點(diǎn)

很早以前，設(shè)計(jì)工程師一直有個(gè)夢想，就是想設(shè)計(jì)一種邏輯可再編程器件來簡化設(shè)計(jì)，不過由于工藝的原因一直沒有實(shí)現(xiàn)，上世紀(jì)80年代以后，隨著集成電路工藝的發(fā)展，這個(gè)夢想終于實(shí)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)涉足可編程器件的廠家有幾十家，我們熟悉的IBM、NEC、AMD、Quicklogic、東芝、英特爾等等都有涉足可編程邏輯器件，不過，由于可編程邏輯器件的開發(fā)和應(yīng)用與一般器件不同，因此市場接受程度有限，到如今市場僅有賽靈思、Altera等四家公司。30年前，工藝技術(shù)造了可編程器件，30年后，Achronix半導(dǎo)體公司還是想通過工藝技術(shù)從各FPGA大廠手中奪回一些份額。

“與通用FPGA不同，我們看中的是特定市場，比如無線通信、網(wǎng)絡(luò)通信高端測試市場等等，針對這些需求，我們提供了大量硬核IP和接口，例如Speedster22i的硬核IP包括完整的I/O協(xié)議棧，可用于 10/40/100G、Interlaken、PCI Express gen1/2/3和用于2.133Gbps DDR3的內(nèi)存控制器。” Robert Blake 強(qiáng)調(diào)，“我們的HD系列最多可提供16個(gè)28Gbps的高速收發(fā)器（SerDes）、64個(gè)12.75Gbps的SerDes和960個(gè)通用2.133Gbps的I/O，為業(yè)界最高的I/O帶寬！”

這些硬核IP的好處是大大減輕了設(shè)計(jì)師在FPGA在時(shí)序負(fù)擔(dān)，據(jù)介紹，通常要實(shí)現(xiàn)這些接口，需要占用可編程陣列中50萬個(gè)的等效查找表（LUT），這也給傳統(tǒng)FPGA設(shè)計(jì)增加了大量的成本和功耗，在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上，Speedster FPGA可以讓設(shè)計(jì)師花在時(shí)序收斂上的時(shí)間縮短到2個(gè)月左右，另外，而嵌入式硬核IP消除了采購、集成和測試這些功能相應(yīng)的軟核IP成本。

“這種將英特爾22nm工藝與我們在內(nèi)核結(jié)構(gòu)及面向目標(biāo)應(yīng)用的嵌入式硬IP相結(jié)合，意味著我們的客戶將擁有一種高端的FPGA解決方案，其功耗和成本都為具有競爭性FPGA產(chǎn)品的一半！”Robert Blake指出，“現(xiàn)有FPGA的發(fā)展導(dǎo)致了功耗方面的問題，通過intel的22nm FinFET 3D晶體管技術(shù)，我們實(shí)現(xiàn)了高性能與低功耗的結(jié)合。目前高端FPGA市場規(guī)模30億美元，而ASIC/ASSP市場規(guī)模是110億，Speedster FPGA有望在高端FPGA市場獲得發(fā)展。”

Speedster22i的功耗對比

“與傳統(tǒng)‘通用’型FPGA不同，我們FPGA的特點(diǎn)是同等密度下我們的成本低很多，成本相近時(shí)我們的密度會高很多，總之我們的性價(jià)比很高。” Achronix 半導(dǎo)體中國區(qū)銷售總監(jiān)羅煒亮補(bǔ)充道。“我們的嵌入式RAM也比他們的大。”從圖上也可以看出，Achronix比拼的對象都是賽靈思和Altera公司最高端的產(chǎn)品系列。

先瞄準(zhǔn)了Altera公司？

Speedster22i有兩個(gè)產(chǎn)品系列，即HD和HP系列，HD為高密度系列，HP為高性能系列，這兩個(gè)系列共享相同I/O功能和硬核IP。兩個(gè)系列利用Achronix的CAD Environment (ACE) 開發(fā)平臺。與早先的異步邏輯產(chǎn)品不同，這兩個(gè)系列中HD是同步產(chǎn)品，最高時(shí)鐘頻率500MHz。

據(jù)介紹，HD系列FPGA是將密度最高的FPGA與最低的功耗結(jié)合在一起。在HD系列中有四個(gè)成員，其中最大的器件擁有170萬個(gè)有效的查找表和144Mb嵌入式RAM。此外，還帶有最多可達(dá)16個(gè)28Gbps的高速收發(fā)器（SerDes）、64個(gè)12.75Gbps的SerDes和960個(gè)通用2.133Gbps的I/O，HD系列提供了業(yè)界最高的I/O帶寬，這是高端交換機(jī)和橋接應(yīng)用的關(guān)鍵。

HP系列FPGA產(chǎn)品是異步邏輯產(chǎn)品，還是利用了Achronix擁有專利的picoPIPE ?自定時(shí)鐘體系結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時(shí)鐘主頻高達(dá)1.5 GHz，比基于同步的FPGA快3到4倍。Speedster22i HP FPGA產(chǎn)品專為前饋數(shù)據(jù)流和DSP應(yīng)用獲得最大性能而設(shè)計(jì)。HP系列有兩款產(chǎn)品，其中最大的器件擁有25萬個(gè)查找表和64 Mb的嵌入式RAM 。

FPGA產(chǎn)品的開發(fā)與一般的嵌入式產(chǎn)品不同，需要有硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)并懂得HDL語言的人才可以開發(fā)，這成為FPGA發(fā)展的一個(gè)瓶頸，因此，賽靈思公司近日推出VIVADO 設(shè)計(jì)套件，試圖通過高級綜合工具降低FPGA開發(fā)門檻，不過，Speedster22i的開發(fā)還需要HDL語言支持，Achronix也推出自己的開發(fā)工具平臺--- ACE設(shè)計(jì)軟件4.2版本，該軟件現(xiàn)已可供貨。“ACE是唯一構(gòu)建在業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的Eclipse平臺開源平臺上的FPGA設(shè)計(jì)工具，使ACE對曾經(jīng)使用過構(gòu)建于Eclipse平臺的其他任何設(shè)計(jì)工具的工程師都簡單易學(xué)。” Robert Blake表示，“ACE設(shè)計(jì)工具現(xiàn)已進(jìn)入第四代，使時(shí)序收斂更加輕松。在絕大多數(shù)情況下使時(shí)序收斂猶如按下按鈕般容易。”

Achronix中國區(qū)銷售總監(jiān)羅煒亮

當(dāng)然，Achronix也知道要推廣一種新的FPGA器件，需要大量的技術(shù)人員，羅煒亮表示Achronix已經(jīng)在深圳成立公司并開始招募FAE，“我們要招募大量的人員，另外，也會和知名的分銷商合作，推廣我們的產(chǎn)品。”他表示。由于全球兩大分銷商安富利與艾睿已經(jīng)分別代理了賽靈思和Altera的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)Achronix將選擇臺灣或本地分銷商合作。“我們會選擇有技術(shù)實(shí)力有特色的分銷商合作。” 羅煒亮表示。

有趣的是，Robert Blake和羅煒亮都曾在Altera公司工作過，并分別負(fù)責(zé)過銷售和FAE團(tuán)隊(duì)的管理，現(xiàn)在，Achronix還將深圳公司設(shè)在了Altera深圳公司的樓下，看來，Achronix要競爭的首選對象是Altera公司？

不管怎樣，正如成長的大樹需要分叉一樣，近年來高歌猛進(jìn)的FPGA市場確實(shí)需要細(xì)分，Achronix為高端FPGA市場帶來什么變化，我們拭目以待！

據(jù)悉，Achronix Speedster22 HD1000 的工程樣片將在2012年第三季度開始發(fā)貨。其余的HD和HP器件將在未來12個(gè)月內(nèi)推出。