一直以來，F(xiàn)PGA領(lǐng)域都由賽靈思" title="賽靈思">賽靈思、Altera兩大巨頭及Actel、Lattice等幾家公司壟斷。而現(xiàn)在這一局面正發(fā)生著些許改變。繼幾個(gè)月前初創(chuàng)公司SiliconBlue躋身大鱷云集的FPGA市場(chǎng)后，近日又有一家新興公司Achronix也試圖在該領(lǐng)域占據(jù)一席之地。那么，這家公司憑什么能在很多人屢試不成功的FPGA市場(chǎng)立足呢？
高速FPGA問世
Achronix日前發(fā)布了一款FPGA產(chǎn)品Speedster，據(jù)稱，這款產(chǎn)品是全球最快的FPGA，可以實(shí)現(xiàn)1.5GHz的峰值性能。
Speedster系列的首款產(chǎn)品為SPD60，該產(chǎn)品系列的速度可以達(dá)到1.5GHz，性能比現(xiàn)有FPGA提高了3倍。事實(shí)上，Speedster并不是該公司的第一款產(chǎn)品。該公司在2006年就已經(jīng)推出了一款90nm" title="90nm">90nm的Ultra chip FPGA，當(dāng)時(shí)這款芯片由于沒有更多的市場(chǎng)需求而放棄。而此次，該公司希望通過Speedster產(chǎn)品在需要類似ASIC性能的應(yīng)用，比如網(wǎng)絡(luò)、電信、測(cè)試與測(cè)量、加密以及其它高性能" title="高性能">高性能應(yīng)用中取得成功。
Achronix創(chuàng)始人、董事長兼首席執(zhí)行官John Lofton Holt表示，F(xiàn)PGA目前的發(fā)展已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)性能瓶頸，而標(biāo)準(zhǔn)的Cell ASIC也同樣受限。傳統(tǒng)的FPGA在全局時(shí)鐘邏輯中，僅傳輸有效數(shù)據(jù)，即位于時(shí)鐘信號(hào)邊緣的數(shù)據(jù)，每個(gè)寄存器在每個(gè)時(shí)鐘邊緣都輸出一個(gè)新的數(shù)據(jù)標(biāo)記，這樣就導(dǎo)致了時(shí)鐘速率必須支持整個(gè)時(shí)鐘域的最慢路徑。Achronix推出的異步技術(shù)恰恰可以解決這個(gè)瓶頸，主要體現(xiàn)在兩方面：一是異步技術(shù)消除了全局時(shí)鐘分布限制，二是其自動(dòng)支持設(shè)計(jì)管道(picoPIPE)。
Achronix專利的加速技術(shù)picoPIPE，在沒有全局時(shí)鐘的情況下，采用簡(jiǎn)單的握手協(xié)議來高效地控制數(shù)據(jù)流。每個(gè)數(shù)據(jù)權(quán)標(biāo)采用兩個(gè)信號(hào)而非一個(gè)，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸通過確認(rèn)(Acknowledge)完成而不是全局時(shí)鐘。這樣就大大提高了性能。Lofton Holt指出，picoPIPE技術(shù)的另一個(gè)關(guān)鍵特性就是它允許電源電壓" title="電源電壓">電源電壓存在明顯差異，這樣就為用戶提供了一個(gè)重要的電源管理工具。而內(nèi)核電源電壓可通過調(diào)節(jié)來降低功耗。
除此之外，Speedster系列產(chǎn)品還具有10.3Gbps串行器/解串器(SerDes)，可以支持多種高速接口，如40G/100G" title="100G">100G以太網(wǎng)、CEI-6G、10Gbps背板、XFI、PCI Express(1代和2代)、XAUI、Serial Rapid IO以及Infiniband等。
“我們是目前唯一一家能夠提供10.3G SerDes支持的FPGA廠商。” Lofton Holt表示，“很多運(yùn)營商，如Verizon、AT&T都希望能在2010年開始使用40G/100G以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)，這就表示運(yùn)營商們必須在2009年初拿到相關(guān)產(chǎn)品，以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手最快也要在今年年底才能推出8.5G SerDes的產(chǎn)品。”
據(jù)Lofton Holt介紹，picoPIPE與10.3Gbps SerDes的結(jié)合，除了帶來系統(tǒng)吞吐量方面的優(yōu)勢(shì)之外，配合集成DDR2/DDR3控制器，也能支持高速存儲(chǔ)器接口，也因此Speedster產(chǎn)品系列的I/O速度能夠完全與內(nèi)核性能相匹配。此外，Speedster還提供完整的獨(dú)特DDR2/DDR3解決方案，包括物理層與控制器，從而可支持速度高達(dá)1066Mbps的存儲(chǔ)器接口。據(jù)悉，這款采用了TSMC高性能65nm G+ CMOS工藝制造的FPGA產(chǎn)品已經(jīng)開始供貨。
初創(chuàng)FPGA公司面臨業(yè)界質(zhì)疑
盡管Achronix向業(yè)界展示了Speedster產(chǎn)品的種種好處，并且強(qiáng)調(diào)其高速特性，但這似乎并沒有得到同行廠商的認(rèn)同。
Actel公司總裁John East甚至表示：“他們成功的機(jī)會(huì)基本上是零。因?yàn)槌艘鎸?duì)巨額的研發(fā)成本，這些公司還必須能找到愿意采用他們新架構(gòu)產(chǎn)品的新客戶?，F(xiàn)在這個(gè)時(shí)侯進(jìn)入，對(duì)于FPGA市場(chǎng)來說太遲了。”
賽靈思亞太區(qū)銷售副總裁楊飛也表達(dá)了同樣的觀點(diǎn)。他指出，一家成功的FPGA公司，不僅僅是要提供硅片，還包括完善的IP支持和整個(gè)服務(wù)軟核，是一個(gè)系統(tǒng)的方案。作為初創(chuàng)公司，要在這個(gè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，可能會(huì)面臨一些質(zhì)疑，如軟件支持是否能及時(shí)匹配現(xiàn)有產(chǎn)品。如果僅僅是提供芯片，而缺乏充足的軟件工具支持，以及強(qiáng)大的IP，很難成功。FPGA是一個(gè)進(jìn)入門檻很高的市場(chǎng)，從最底層的芯片，到工具、IP算法，以及整個(gè)平臺(tái)的兼容和升級(jí)都是需要考慮的。這些都不是短期內(nèi)可以完成的，需要時(shí)間的積累。他表示：“但是往往新興公司在上述這些方面相對(duì)都比較缺乏，因此這些公司的發(fā)展前景還是非常令人擔(dān)憂。”
對(duì)于來自業(yè)界的質(zhì)疑，Lofton Holt則顯得非常坦然。他說道：“我曾經(jīng)擔(dān)任過普華永道與博思艾倫的戰(zhàn)略與技術(shù)咨詢業(yè)務(wù)經(jīng)理，也創(chuàng)建過自己的公司(Integrated Strategies Group)。在管理技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)投資咨詢業(yè)務(wù)中，幫助過許多初創(chuàng)公司獲得了成功，因此，我知道該怎么說服風(fēng)投以及客戶，給他們信心。”
他指出，多數(shù)初創(chuàng)FPGA公司最終失敗的原因不過三點(diǎn)：一是沒有足夠的資金支持；二是他們選取了很奇異的技術(shù)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域很狹窄；三是產(chǎn)品設(shè)計(jì)無法與用戶熟悉的工具相匹配。Lofton Holt說：“Achronix與他們不同，我們?cè)?007年的第一輪融資中就得到了3,440萬美元，并且員工人數(shù)也從最初的4名增加到了現(xiàn)在的75名。這些都是Achronix一步步前進(jìn)的很好例證。”
專于高速FPGA，不與賽靈思、Altera直面競(jìng)爭(zhēng)
“當(dāng)然，我們也并不會(huì)與賽靈思、Altera這樣的巨頭面對(duì)面的競(jìng)爭(zhēng)。我們會(huì)選擇他們沒有進(jìn)入的市場(chǎng)。例如，我們的產(chǎn)品是業(yè)界速度最快的，而傳統(tǒng)的FPGA廠商為了不斷擴(kuò)大市場(chǎng)份額，則更多的關(guān)注密度和功耗等性能指標(biāo)。” Lofton Holt表示，當(dāng)然，他們也在追求高性能。從工藝制程來看，90nm到65nm，再到40nm，這些廠商的產(chǎn)品性能并沒有因?yàn)楣に囍瞥痰奶岣叨蠓岣摺Ｋ麄兊漠a(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)高速的根本原因就是全局時(shí)鐘分布和功耗對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生了重要影響。Achronix的picoPIPE技術(shù)則解決了這些問題。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，越來越多的客戶不僅需要高密度以及低功耗的產(chǎn)品，對(duì)高速度FPGA產(chǎn)品的需求也在不斷增加。“我們希望為那些需要高性能FPGA產(chǎn)品的客戶提供解決方案，這個(gè)市場(chǎng)將達(dá)到17億美元。因此，我們不需要在市場(chǎng)上替代賽靈思或Altera，就可以成為一個(gè)價(jià)值十億美元的公司。”
市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Semico Research公司的高級(jí)市場(chǎng)分析師Rich Wawrzyniak則指出：“FPGA市場(chǎng)是一個(gè)很難進(jìn)入的市場(chǎng)，只有推出真正具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品，才有可能在此市場(chǎng)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)并取得勝利。因此Achronix推出一款具有類似于ASIC性能的FPGA產(chǎn)品，應(yīng)該能在高端市場(chǎng)領(lǐng)域與ASIC展開競(jìng)爭(zhēng)。”