FPGA制霸市场决胜关键：28纳米3D堆叠及SoC系统化

从28nm到3D堆叠，FPGA身价突然翻涨，不再是过去那个扮演配角的被支配角色。由于FPGA功能日益强大、对整个行业越来越重要，目前在许多应用中，FPGA已逐渐成为支配系统运作的主角。而现阶段FPGA的三大发展方向：28纳米、3D堆叠，以及SoC系统化，也成为FPGA制霸市场的决胜关键。

28nm FPGA和SOC系统化:FPGA厂商立足市场的两大利器

FPGA 市场对于28纳米的争霸，已经从几年前的蓝图布局到产品试制再到目前已正式量产，同时这也宣告FPGA真正走入了28纳米制程的新阶段。包括 Altera、Xilinx、Lattice在内的主要FPGA厂商纷纷端出28纳米FPGA大餐，意图喂饱市场那张饥渴的大嘴。说的夸张点，似乎28纳米与FPGA划上等号。只要拥有28纳米产品，就象征了该厂家所拥有足够的技术实力与研发创新。而端不出这道菜，似乎在市场竞争中就少了能抓住客户胃口以及与对手抗衡的利器。

那么28纳米制程的FPGA到底好在哪里呢?FPGA走入28纳米制程之后，不仅功能与整合度能超越传统FPGA。最重要的是，产品性价比也进一步逼近ASSP与ASIC。这意义在于，过去FPGA在系统中的定位，主要是协助ASIC、ASSP等核心处理器来处理数据、提供I/O扩充等功能，其定位是"配角";但走入28纳米制程之后，FPGA可突破以往功耗过高的问题，成为高性能、低功耗以及小尺寸的代名词。

再加上 FPGA厂商不断提升IP及开发工具的支持能力，使FPGA在系统中的角色越来越重要;近年来更直接从“配角”升级为"主角"。例如最近常听到的SoC FPGA就是一个例子。FPGA就是一个完整的系统，这也让FPGA将取代ASIC与ASSP成为一个热门话题，并持续在市场上发酵。

事实上，由于电路结构较为单纯，FPGA一直都是率先采用先进制程的半导体元件，这也是FPGA一直能有制程技术突破的主因。而采用更新的制程技术，也让 FPGA的功能不断强化。回顾FPGA从1990年代取代胶合逻辑(Glue Logic)元件——2000年代试图取代ASIC、DSP等元件——到现在2010年代，正式跨入28纳米世代，其高度整合性让FPGA一举跨越既有的微处理器市场，将触角伸入到高效能运算、储存、汽车、工业控制等更广泛的应用领域。

FPGA将替代ASIC?持久战!

依据市调公司的研究数据来看，ASIC的确受到FPGA的沈重压力。Gartner分析，受全球金融风暴影响，2009年起FPGA取代ASIC的趋势更为明显，两者采用比重已经达到30：1。由于成本因素，许多公司纷纷延后甚至取消ASIC的设计方案。



由于FPGA提供了成本优势，加上制程与功能上的不断精进，让开发者更乐于采用FPGA。传统的FPGA优势不外乎可编程、快速上市与低开发成本，这对于没有高量产需求且产品规格特殊的应用市场而言，相当受欢迎。采用FPGA，让工程师免去开发ASIC的高成本，同时能获得ASSP所缺少的差异化，这使得军事、工业和网通等产业，成为FPGA的主力市场。

过去FPGA因耗电与成本过高，难以打入功耗敏感与成本敏感两大敏感市场，无法大量生产。但随着制程不断升级，加上各大厂商推出低价化和超低功耗产品后，让FPGA摆脱瓶颈，直闯高量产市场。

只不过，这意味着ASIC被宣判死刑。但是，难道这就意味着FPGA从此可以躺着赚了吗?倒也未必。尽管FPGA在功耗方面有所进步，但比起ASIC仍嫌不足，特别是在动态与静态电源管理及漏电等问题上。此外，在高量产市场，短期内FPGA仍旧难敌ASIC既有的成本优势。