2015年12月,,美國EETimes舊金山報(bào)道:三名中國公民在康涅狄格州受到聯(lián)邦警察的抓捕,,起訴罪名是涉嫌從美國軍方竊取并非法出口半導(dǎo)體產(chǎn)品。案件最早起源是自于從事假冒半導(dǎo)體的顏江廣豪,。舉報(bào)稱顏出售了45個(gè)假冒的英特爾微控制器給一個(gè)聯(lián)邦特工臥底,。他告訴顏,這些芯片將會(huì)被用于美國海軍潛水艇上,。
調(diào)查稱,,2015年7月,顏向臥底探員要求進(jìn)貨22個(gè)軍品級賽靈思的FGPA芯片,。每片芯片顏愿意支付37,000美元,。顏承認(rèn)這些假冒的賽靈思FPGA芯片可能會(huì)不能正常使。
一顆FPGA愿意支付37,000美元,,
37,000美元你已經(jīng)可以在深圳
買上一單‘間’——洗手間了,。
你懂什么是FPGA了嗎?
不懂還敢肖想在深圳買一間廁所簡直太天真了....
什么是FPGA,?
FPGA即英Field Programmable Gate Array(意為現(xiàn)場可編程門陣列)的縮寫,,它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn),。早在1980年代中期,,F(xiàn)PGA已經(jīng)在PLD設(shè)備中扎根。在HDL初學(xué)者看來FPGA與CPLD并沒有區(qū)別,。
而FPGA最重要的一個(gè)特點(diǎn)就是:
很貴,!
死貴!
老貴,!
重要的事情說三遍,。
采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路(專用集成電路),用戶不需要投片生產(chǎn),,就能得到合用的芯片,。
FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。
FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I/O引腳,。
FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短,、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之一,。
FPGA采用高速CMOS工藝,,功耗低,可以與CMOS,、TTL電平兼容,。
可以說,F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度,、可快速實(shí)現(xiàn)生產(chǎn),、可靠性的最佳選擇之一。
FPGA廠商趣談
Lattice——與FPGA失之交臂的ISP技術(shù)發(fā)明者
Lattice是ISP(在線可編程)技術(shù)的發(fā)明者,,ISP技術(shù)極大的促進(jìn)了PLD產(chǎn)品的發(fā)展,,80年代和90年代初是其高速發(fā)展的黃金時(shí)期。Lattice本有機(jī)會(huì)推出世界上第一款FPGA,,然后坐擁江山,,笑看下面一眾后來者廝殺。然而Lattice99年收購Vantis(原AMD子公司),2001年收購Lucent微電子的FPGA部門,,2004年以后才開始大規(guī)模進(jìn)入FPGA領(lǐng)域,。
本有機(jī)會(huì)成為天下第一,卻沒有抓住市場機(jī)遇,,含恨成為世界第三大可編程邏輯器件供應(yīng)商,。
Xilinx——后來居上,這就是命運(yùn)
FPGA的發(fā)明者,,開創(chuàng)CMOS SRAM FPGA先河,,值得尊敬,!1985年,Xilinx公司推出的全球第一款FPGA產(chǎn)品XC2064怎么看都像是一只“丑小鴨”——采用2μm工藝,,包含64個(gè)邏輯模塊和85000個(gè)晶體管,,門數(shù)量不超過1000個(gè)。
然而‘丑小鴨’始終都是會(huì)變成天鵝的,,Xilinx現(xiàn)已是世界最大的FPGA廠商,。
Altera——傳說中的彎道殺手
1984年,Altera還服務(wù)于IBM的PC機(jī),,勤勤懇懇的發(fā)展EPLD,。然而10年后,Altera開始厭倦了一成不變的在一條道上走到底,,1994年推出了第一款類似FPGA的系列產(chǎn)品,。EPLD入門,變道FPGA后,,已成為了航母級FPGA公司,,與Xilinx各頂半邊天。
Actel(現(xiàn)Microsemi)——有‘槍掉’的FPGA廠商
原Actel公司現(xiàn)已被Microsemi公司收購,,成立于1985年,一直致力于單芯片的FPGA解決方案,,是一家擁有獨(dú)特FPGA技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)性廠家,,其獨(dú)特的反熔絲技術(shù)和Flash技術(shù)的FPGA更是掀起了新一代FPGA的熱潮。Actel是美國軍方的合作伙伴,,占據(jù)了美國90%以上航天航空的FPGA市場,,在過去的十多年中,Actel反熔絲的FPGA已經(jīng)成功地應(yīng)用于300多個(gè)太空計(jì)劃,,這些應(yīng)用足以證明Actel的FPGA多么的高大上,,有‘槍掉’。
Cypress——我們不生產(chǎn)FPGA,,我們只是FPGA的搬運(yùn)工
賽普拉斯的PSoC(TM)混合信號(hào)陣列是可編程的片上系統(tǒng)(SOC),,其集成了微控制器以及嵌入式系統(tǒng)中通常圍繞微控制器周圍的模擬及數(shù)字組件。充分利用基于產(chǎn)品性能的工藝以及制造技術(shù)專長,,使其產(chǎn)品系列擴(kuò)展到有線與無線USB器件,、CMOS圖像傳感器、計(jì)時(shí)技術(shù)解決方案,、網(wǎng)絡(luò)搜索引擎,、專業(yè)存儲(chǔ)器、高帶寬同步和微功耗存儲(chǔ)器產(chǎn)品,、光學(xué)解決方案以及可再配置的混合信號(hào)陣列等,。
Atmel——得民心者得天下
ATMEL的可編程邏輯產(chǎn)品從簡單的PLD一直擴(kuò)展到高密度的FPGA,。利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具,系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以定制邏輯模塊來達(dá)到應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)處理,。其優(yōu)點(diǎn)是可以盡快使產(chǎn)品面市,,并保持開發(fā)成本盡量低,走親民路線,。
Agere——神秘消失的FPGA廠商
被賣來賣去的Agere有一個(gè)不得不說的故事..
2006年LSI以股票交換的形式出資約40億美金‘吞下’了Agere,;2013年,Avago以60億美金將LSI全面收購,;2015年,,Avago又以約370億美元(超過2千億人民幣)的現(xiàn)金和股票收購了博通,并進(jìn)行了一些列整改?,F(xiàn)如今,,最初的Agere旗下FPGA部門已不知所蹤......
未來5年內(nèi)發(fā)展趨勢

2014年,全球FPGA市場總規(guī)模達(dá)到50億美金,,其中,,中國的市場份額有15億美金,中國市場占全球市場的三分之一,。分析機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2015年至2020年全球FPGA市場的年復(fù)合增長率為9%,,到2020年,全球FPGA市場規(guī)模將達(dá)84億美金,。目前FPGA正處于一個(gè)加速增長的市場勢態(tài)中,,增長幅度遠(yuǎn)大于其他芯片市場;同時(shí),,F(xiàn)PGA行業(yè)平均毛利可觀,,據(jù)市場數(shù)據(jù)分析表明其行業(yè)平均毛利大于60%。FPGA行業(yè)也需要更大的市場規(guī)模,,以吸引更多的使用者,。預(yù)計(jì)隨著FPGA產(chǎn)量逐步增加,成本的進(jìn)一步降低,,其市場份額將會(huì)持續(xù)增大,。
FPGA的對手們
SOC:SOC自身的靈活性,它是多個(gè)器件集成的一個(gè)極小的芯片,。在功耗上有極大的優(yōu)勢,,相比FPGA來說,占用面積及低功耗是一個(gè)威脅,。
DSP:在與非網(wǎng)的一組數(shù)據(jù)顯示,,在數(shù)字信號(hào)處理方面的市場占有率DSP與FPGA各得半壁江山。DSP生產(chǎn)廠商通過提高處理器的主頻、努力降低功耗來保證他的市場占有率,。
MCU:MCU面世時(shí)間最長,,各種廠商都有他們自己的架構(gòu)與指令集,功耗及成本也相對較低,。性價(jià)比是其威脅FPGA市場的最大主因,。
FPGA與MCU、SOC,、DSP的競爭就是相愛相殺,,一方面各自掣肘,但是未來的發(fā)展趨勢卻也各自融合
FPGA應(yīng)用市場
1典型應(yīng)用—接口邏輯控制
1,、PCI,、PCI Express、PS/2,、USB等接口控制器
2,、SDRAM、DDR,、SDRAM,、QDR、SRAM,、NAND Flash,、NOR Flash等接口控制器
3、電平轉(zhuǎn)換,,LVDS,、TTL、COMS,、SSTL等
2 典型應(yīng)用—高速數(shù)字處理器
1、無線通信領(lǐng)域,,如軟件無線電(SDR),;
2、視頻圖像處理領(lǐng)域,,如高清晰數(shù)字電視(HDTV),;
3、軍事和航空航天領(lǐng)域,,如雷達(dá)聲納,、安全通信。
3 其他應(yīng)用領(lǐng)域:
1,、汽車,,如網(wǎng)關(guān)控制器、車用PC,、遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)等,;
2,、消費(fèi)產(chǎn)品,如顯示器/投影儀,、數(shù)字電視和機(jī)頂盒,、家庭網(wǎng)絡(luò)等;
3,、醫(yī)療,,如電療、血液分析儀,、醫(yī)療檢測設(shè)備等
4,、通信設(shè)備 ,如蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施,、寬帶無線通信,、軟件無線電等
5、測試與測量,,如通信測試與監(jiān)測,、半導(dǎo)體、自動(dòng)測試設(shè)備,、通用儀表等,。