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FPGA加速渗入各领域市场

发布时间:2017-08-18

多核处理器+FPGA的组合并不新奇。业界关注Elixent等公司的单核处理器+FPGA结构已近10年,Elixent由惠普实验室分出,随后被松下收购。还有些其它例子,Xilinx就一直在提供PowerPC加FPGA结构的集成电路。但这种概念大体上没能持续下去。


现在有什么改变?

一方面说,片上系统的开发成本呈指数级上升,因此必须达到一定产量才划算。作为回应,FPGA正在接手老的半定制设计市场,并逐渐成为低销量/高价值应用开发的首选。但很多这些应用需要一个甚至多个处理器,并且还要低功耗。

因此或许ARM和Xilinx相信多核处理器加FPGA的时代已经到来,他们想创建软硬件都可编程可扩展的标准集成电路。

又或许这次ARM-Xilinx公告是为了回应英国XMOS半导体公司以软件化芯片撼动市场的挑战。

从另一个角度来思考,基于查找表(LUT)的Xilinx体系结构已存在了25年。坦白地说,对于当今系统架构师要做的很多事而言,它太细了。处理器内核正成为下一代现场可编程系统的与非门/查找表。

有意思的是,ARM-Xilinx公告和MIPS-Altera公告很相似。但前者更具战略意义,毕竟ARM和Xilinx都是各自市场的领导者。我们将在获得更多细节后带来新的报道。

附:致力可编程平台发展,赛灵思与ARM共同宣布合作开发计划

全球可编程逻辑解决方案领导厂商赛灵思公司 (Xilinx, Inc.)与ARM公司宣布正式开展合作,在赛灵思FPGA中应用ARM处理器与互联技术。赛灵思公司目前已经开始采用ARM Cortex处理器IP,利用性能优化的ARM数字单元库(cell library)和嵌入式存储器,为未来的可编程平台提供支持。此外,两家公司还共同对下一代ARM? AMBA?互联技术进行定义,以增强并优化FPGA架构。

两大公司的合作,意味着赛灵思致力于采用全线ARM技术,并充分利用ARM处理器的巨大优势为客户和生态系统开发人员提供灵活的计算平台,使他们的IP和软件开发可以在更广的范围内进行共享和重复利用。 这也将使得可编程方案进一步深入渗透到现有的市场并拓展至更新的一些市场领域。 理想的应用将涵盖通信、汽车、消费类市场,航空、国防以及工业等各个市场。

ARM公司首席技术官(CTO)Mike Muller先生表示,“不断缩短的产品上市时间及持续攀升的产品开发成本两大因素,促使行业开发出融合处理器为中心的设计方法和片上系统设计常用的开放标准为一体的、并拥有可编程逻辑灵活性的新型产品。结合ARM公司在低功耗、高性能处理器和物理IP技术的领导地位及其Connected Community?生态系统的实力,加上赛灵思公司领先的FPGA技术,我们将可以帮助软件开发人员和硬件设计人员,加速其对各种应用的开发。”

Gilder Publishing的技术分析师Nick Tredennick指出,“赛灵思采用ARM 处理器技术,为FPGA 架构提供了一个前景广阔的发展蓝图,双方在下一代AMBA互联标准上进行的合作和共同定义,将提供必要的最优化设计,使得这些新产品具备理想的系统性能、集成、重复利用以及可扩充能力。这也为IP与系统解决方案的开发、测试、交换和共享提供了通用的技术基础,这一模式将对未来的可编程逻辑业界带来非常深远的影响。”

为了帮助建立一个服务于赛灵思FPGA 和 ARM IP 技术的更佳的生态系统,两家公司早就开始与众多IP 提供商和EDA厂商进行合作,包括Cadence、CAST、 Denali、Mentor Graphics、Northwest Logic、Omiino、Sarance、Synopsys 和 Xylon 等,以支持AMBA标准的高级版本。AMBA标准是片上组织通信(on-chip fabric communication)的行业标准,与ARM处理器保持紧密的联系。这一新的互联,不仅利用全球领先的32位处理器IP简化并延展了下一代可编程平台的功能,而且标准的定义与赛灵思目标设计平台策略的“可插接IP”是一致的。因为IP重复利用的能力, 是降低系统开发成本和时间进程的必要组成部分,这一创新的即插即用方法,意味着赛灵思与其生态系统开发的IP不需要使用者在供应商支持方面进行巨额投资, 就可以很方便地进行使用。

“利用赛灵思开放的、基于标准的解决方案,我们将帮助客户通过使用自己的IP,同时重新利用内部和/或生态系统厂商成熟的解决方案,把更多的精力放到他们的核心解决方案和差异化上。” 赛灵思公司负责全球市场营销和业务开发的高级副总裁Vin Ratford先生表示,“我们也相信这一方法将培育出一个极具活力的、蓬勃发展的生态系统,这个生态系统将不断发展壮大,提供标准的和不断涌现的IP解决方案,而这些IP 解决方案可以应用于广泛的产业领域。”

AMBA与赛灵思目标设计平台

AMBA 协议是片上组织通信的行业标准,为组成片上系统(SoC)的功能模块的互联和管理规定了详细的实施策略。此次与赛灵思公司开展的新合作,针对此协议FPGA的实施进行了优化,并提出了利用处理器或不需要处理器而单独使用的新的模式。与ARM公司的合作与赛灵思今年早些时候宣布的赛灵思目标设计平台策略是一致的。那时,作为可编程逻辑行业领导厂商的赛灵思公司, 通过目标设计平台策略的发布,为行业描绘了一幅基于业界领先的FPGA技术、开发板和标准IP的开发平台计划蓝图。目标设计平台的一个关键组成部分是生态系统的参与,使双方相互的客户能非常容易地在稳定的架构上对他们的产品设计进行测试。AMBA 与 AXI? 技术的采用为软件和硬件设计人员提供了针对IP模块互联和构建嵌入式系统的,拥有经验证的、广泛采用的标准的稳定性。


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