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莱迪思半导体：不走寻常路，只爱低密度
(2010-12-27 11:13:20)
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莱迪思半导体fpgacpldit |
http://www.eetrend.com/files-eetrend/interview/201012/100028990-17077-lattice-3-0.jpg作者：张国斌
在FPGA领域领头羊赛灵思等公司不断以新的工艺技术实现更高性能高密度FPGA的时候，FPGA领域的另一个玩家莱迪思半导体（Lattice）却选择了另一条道路，“虽然我们的产品线中也分高密度、低密度，但是与其他玩家的产品相比，我们更看重低密度产品。”
莱迪思半导体VP兼高密度解决方案总经理Sean
Riley在接受电子创新网等媒体采访时表示，“其实我认为低密度可编程器件有更大的需求，08年金融危机爆发后，其他可编程器件厂商的收入都降低了，我们反而增加了10%。所以lattice关注低端中密度FPGA，我们不关注高密度高端FPGA。”
其实莱迪思半导体的可编程器件不是严格意义上的FPGA，是一种复杂可编程逻辑器件（CPLD）。它是一种采用乘积相结构的基于EEPROM的器件，所以具易失性，不需要外部配置ROM等特点，ＣＰＬＤ更适合完成各种算法和组合逻辑，具有较大的时间可预测性，而且待机功耗比FPGA要低一些。
低密度FPGA的机遇
Riley强调由于莱迪思的器件的逻辑门数量上不断增加，功能也日益强大，所以叫低密度FPGA更合适。
“我们认为目前FPGA已经分化为三类，一类是超高性能超高密度的，这类FPGA主要瞄准ASIC仿真、100G以上高速通信等应用，一类是中等密度FPGA，主要瞄准无线接口、安防应用等等，最后一类是低密度FPGA，典型应用是手持应用、LCD
显示、胶合逻辑等等。”他指出，“低密度FPGA对成本很敏感，同时需要供应的便捷性，因为很多需要在产品的后期生产中需要加入，这个低密度FPGA的需求是很大的，我们公司迄今已经批运了10亿个芯片，每年要出货一亿多片。”
他认为中国市场对低密度FPGA的需求更大，所以莱迪思已经将1/3的研发工程师部署在中国，“中国3G网络部署给我们的FPGA带来机会，尤其是低密度的，一些OEM使用低密度FPGA，以前他们要用高端的ASIC，现在可以用低密度FPGA来替代。”他举例道，“我们认为低密度FPGA在中国市场的机会主要是无线、无线接入、视频显示、安防、工业控制领域等等。”
从架构上优化低密度FPGA的性能
很多人也许认为低密度FPGA就是把FPGA的密度降低就可以了，其实这还牵涉到架构上的变化，而这个架构会对FPGA的性能和功耗产生直接影响。
Riley指出目前FPGA业界惯用的做法是先要根据你的目标应用确定架构，一般而言，FPGA的性能密度与功耗成本曲线是非线性的，如下图所示，对于高密度高性能FPGA，可以先选选择一个高端架构，例如图中的红点，然后通过瘦身来降低功耗和性能，这个瘦身一般是通过剔除一些组件或者架构组成来降低成本和功耗，由于是从高往低发展，所以业界称为“瀑布式架构”。“由于lattice看重的是低密度FPGA，所以我们从一开始就为低成本低功耗而设计，从底部开始，图中绿点是针对低成本低功耗低成本来开始，然后系列产品就从这点开始衍生出系列产品来，如图中的三个直线，一般都是这样做的。”
“我们认为目前通过新工艺降低功耗的余地不大了，重要的是采用合适的架构。”他强调。“从下图看出Lattice 65nm的功耗比竞争对手45nm工艺的产品功耗都低很多！所工艺不是降低功耗的主要因素了。”
另外，他强调莱迪思半导体的产品是建立在非易失性技术上，所以优势很明显，就是不用外部闪存，从成本和占用面积上都有优势，还能瞬间上电，另外所有可编程部分都可以及时运行，他举例说莱迪思半导体最近推出了新一代产品XO2，不但增加了逻辑密度，还增加了硬化的电路，包括计数器都硬化在产品中，将待机功耗降低到19uW，这是一个很大的进步。
他指出低密度FPGA在消费电子、电池驱动应用领域的潜力很巨大，另外，随着3G的走热，在手机上的应用也会增多，“我们新推出的有7000个查找表 相比比以前2000个查找表的XO器件性能大有提升，可以完成很多复杂的应用，例如手机上的摄像头翻转角度处理，以前要用个加速度传感器来，现在可以用我们的XO2器件来实现，可以降低功耗提升性能。”他表示。
除了关注低密度FPGA外，莱迪思还看好混合信号FPGA的应用，已经推出产品中在FPGA中加入了很多模拟功能例如电源管理、上电排序管理等等，通过这样的集成来降低成本，加速产品设计。
工具――拓展应用的利器
由于FPGA的开发要考虑的因素众多，所以FPGA供应商大都很注意开发工具的支持，例如赛灵思等公司就不断推出日益强大的开发环境，来降低开发FPGA的门槛，对此，Riley坦诚以前莱迪思半导体对FPGA开发工具重视不够，未来会加强开发工具的支持。
“两年来，lattice在设计工具方面进行了大量投资，这也是我们落后竞争对手的原因，今年6月我们推出了DIAMOND设计软件，显示我们在设计工具上的改进。”他指出，“DIAMOND设计软件是我们最为自豪的产品，易用性好，我们以前的设计工具是ISD level，在功能上还可以但是在整合上不足，现在diamond更强大，例如我们新的1.1版本其中有增量编译功能―――就是可以让开发工程师冻结大部分设计，对其中的某个模块修改，不用改整个板子。”
DIAMOND设计软件还有时序分析窗口、仿真模板并集成了HDL检查等功能，“它是一种面向未来的开发平台。” Riley表示。
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