作为电子行业的业内人士,你是否已经被现今电子行业创新的速度搞得头晕目眩了呢?新买的手机还没新鲜几天就已经被更新款的湮没在“机”群之中了。如果你有一个月没关心过行业新闻,等你再回来时,会发现自己已经落伍了。然而,一个新产品的诞生难道只是设计人员的灵光闪现吗?不是,任何一个全新的事物的诞生,其背后都有大量的旧的技术资源为其铺垫和支撑。作为半导体行业里应用广泛并且日益火热的FPGA行业,他们的创新就像一个出色的女高音歌唱家不断去飙更高的音。这两年来,我们注意到,Altera公司推出新产品的步骤是有条不紊的,他们向更高技术难度冲刺的速度是惊人的。下面与Altera公司产品规划副总裁RobertBlake先生的对话让我们明白,创新绝不是闭门造车。一个新产品的规划凝聚了客户、市场、工程设计等诸多方面的大量工作。
G:GEC
R:RobertBlake先生
G:Altera在制定产品规划时考虑的主要因素是什么?
R:我们的产品规划受客户关系的影响很大,我们的利益要符合他们的需求。因此,Altera的产品规划战略有三个基本要素:密切的客户关系、不断的工程创新和出色的运营。我们成功地把这些要素整合到一起,保持了竞争优势。
通过在所有层面(从设计工程师到工程副总裁,直至CEO)上和客户建立并维持长远的关系,我们能够洞悉最终市场,从而指导我们的产品开发。
以下是几个例子:
1) 密切的客户关系。比如在MAX II 的产品规划阶段,我们便开始征求客户的意见。来自客户的反馈使我们 能够明确MAX II系列中应具备哪些特性,例如以很低的成本在容易编程的低密度器件中实现“瞬时接通”功能等。这意味着需要打破传统的CPLD 结构,在查找 表(LUTP)体系结构基础上构建器件。基于LUT的体系结构在最小的I/O焊盘受限空间中实现了最大逻辑容量。结果,在所有CPLD系列中,MAX II CPLD是成本和功耗最低的,而容量最大。
2 )不断的工程创新。90nm工艺节点出现的挑战促使我们进行创新,以Stratix II系列来满足客户的需求。在90nm功耗控制上,我们研究了其特有的设计问题,认识到必须在性能和总功耗之间进行仔细的平衡。我们的工程师放弃了业界标准4输入查找表,发明了新的逻辑结构,称之为自适应逻辑模块,其逻辑结构更灵活,速度更快,而不必在90nm设计上采用功耗和性能折衷的方案。我们在65nm Stratix III系列中充分发挥ALM的优势,实现了业界功耗最低的高性能FPGA。
3 )出色的运营。如果希望以前沿技术赢得新的客户设计,必须向客户保证我们能够根据承诺按时交付产品。我们面临的挑战是如何建立一种系统,灵活处理较长的半导体生产交货周期和客户需求变化之间的关系,同时降低库存成本。我们的运营团队稳步地改进供应链,抓好管理,提高总体性能。 这就是我们所说的出色的运营,在这方面我们依靠业界一流的合作伙伴,例如TSMC。在产品开发和规划阶段我们 就强调出色的运营,因此我们对顺利推出产品充满信心,坚信能够迅速提高产量,严格按计划交付产品,从而赢得了客户的信任。
G:您能介绍一下Altera是怎样进行Stratix系列产品规
划的吗?
R:数字系统设计的发展动力来自于缩短设计周期以及产品尽快面市的需求,要求产品具有一定的灵活性,容易设计,适应技术的迅速发展。同时,系统越来越复杂,带来了更多的设计挑战。这些问题促使设计人员逐渐在单个高密度器件中集成更多的功能。
第一代Stratix系列是复杂设计的理想方案,例如数据存储、测试设备、电信基础设备等应用领域。要获得成功,必须对Stratix器件进行优化,以解决宽带系统遇到的挑战,这意味着需要提高核心性能,具有丰富的存储器资源以及专用功能实现时钟管理和数字信号处理(DSP)应用,并且支持单端和差分I/O标准。Stratix器件从根本上针对新的高性能体系结构进行设计,简化了系统设计的复杂度,支持更高级的系统集成。
Stratix体系结构和Altera Quartus II设计软件相结合,能够进行基于模块的设计,直接优化了性能,在整个设备中实现了灵活的系统集成。
90nm Stratix II器件延续了在FPGA体系结构创新上的领先优势。Altera在2004年第一次推出了具有分段式查找表(LUT)结构的Stratix II系列。其内核是8输入自适应逻辑模块(ALM),可以实现一个完整的6输入LUT (6-LUT)或者部分7输入功能。ALM还可以有效地划分成更小的独立LUT,性能优于更大的LUT,而面积利用率高于更小的LUT。
今天,高端FPGA正在逐步成为电子系统的核心部件。这一发展趋势提高了对FPGA的要求--进一步提高性能和密度,同时要符合严格的功耗规范。此外,客户首先考虑的重要因素是提高设计团队的效能。设计工具的性能和FPGA的性能同样重要。
对于Stratix III系列器件,Altera在优化工艺和电路技术的基础上推出了一种创新的体系结构,实现了业界功耗更低的高性能FPGA。在65nm节点,我们知道要实现成功的产品,功耗和漏电流是最难克服的问题。我们也清楚,由于原有的设备环境和电源供电情况,很多客户受限于实际的功耗预算。这种形势要求我们从根本上重新考虑基本功耗,重新设计逻辑架构。我们进行了这方面的工作,结果,Stratix III FPGA具有独特的特性,例如可编程功耗技术以及可选内核电压等,同时满足了性能、密度和功耗的要求。
G:Altera在45nm上将采取哪些新的生产技术? 都有哪些机遇和挑战?
R:和前一工艺节点一样,FPGA要充分利用新工艺优势,其发展遇到的主要挑战是功耗管理问题。随着业界向45nm的迈进,FPGA的密度翻倍,内核和I/O性能进一步提高。这需要在功耗和性能之间认真的进行规划,使其达到平衡。我们已经完成了大量的45nm测试芯片,但是现在还不能向您更详细地介绍我们的45nm规划。
G:Altera最近有没 有 DTV和3G应用领域的的产品规划?
R:Stratix系列和Cyclone系列的嵌入式DSP非常适合实现3G无线和DTV应用中的各种信号处理功能,是标准产品和DSP的替代方案,能够显著提高性能,同时降低了成本和功耗。
在今后几年中,这些应用将会大大推动Altera的发展。
为帮助设计人员开发并实现下一代交换机、摄像机以及其他支持1080p的视频演播设备,我们提供采用了Stratix II GX FPGA的软件工具和开发套件。这些FPGA直接支持HD 1080p串行数字接口(3G SDI),我们的Stratix II GX版音频视频开发套件提供完整的视频和图像处理开发环境。这一套件支持三速率SDI视频和广播质量音频采样率转换,包括SMPTE 424M标准等。
Stratix II GX FPGA提供20个全双工收发器通道,工作范围在270Mbps至3Gbps之间,支持SDI、HD-SDI和3Gbps SDI串行数据速率。收发器电路支持的数据速率高达6.375Gbps,集成了硬件编码时钟和数据恢复(CDR)以及串化器/解串器(SERDES)功能。为了消除时钟数据斜移,Stratix II GX器件的CDR电路使用外部参考时钟来构成其压控振荡器(VCO)环路,恢复出的时钟在相位和频率上与到达数据保持一致。
Altera不断进行投入,致力于为数字电视市场开发并交付这类解决方案。 |