原创 Xilinx: 开启目标设计平台新时代

　　   在Xilinx目标设计平台中，Virtex-6和Spartan-6已不再是一个单纯IC产品，该平台中 80%的开发工作已经是完成的，客户只需要完成剩下20%的工作，集中精力去完成最终应用带来的差异化功能的开发工作就行了。
　　
　　2009年,Xilinx公司迎来了公司成立25周年的庆典。25年前Xilinx发明了FPGA（现场可编程门阵列），也是首家将产品设计、市场营销和技术支持以外的所有业务都外包，建立了无晶圆生产线（fabless）半导体企业模式的创建者。25年后，Xilinx认为，目前FPGA的发展已到了新的转折点，并开启公司目标设计平台来推动“可编程技术势在必行”这一必然趋势。借Xilinx公司25周年的庆典机会，《EDN China》记者采访了Xilinx公司全球资深副总裁汤立人先生。

　　开启目标设计平台

　　Xilinx公司是以推出全新高性能Virtex -6和低成本Spartan -6 FPGA为契机，开启了 “目标设计平台”新时代。汤立人说，以往芯片厂商只卖芯片，目前这种商业模式也随着市场的发展和客户的需求在不断发展演进。Xilinx目标设计平台的概念，就是首先是通过可编程硬件创新在FPGA关键性能指标的每个方面（价格、功率、性能、密度、功能以及可编程能力）提供业界领先的价值； 其次是为电子系统设计人员提供所需要的工具、设计方法和IP，同时和其他业界的参与者来共同打造一个生态系统，从而使FPGA真正帮助和满足客户实现产品快速上市和提供灵活性这些承诺。

　　汤立人指出，我们可以把整个目标设计平台看成是一个金字塔形结构（图1），从目标设计平台的三层结构中，我们可以看到Xilinx支持客户用更少的时间去完成基础部分，从而可以将更多的时间用于提供设计所独有的价值。

　　汤立人介绍，第一层结构为基础平台，是Xilinx所有新硬件产品提供支撑的基础，同时也是Xilinx所有目标设计平台的基础。 基础平台包含了五个关键部分：一是Xilinx新推出的Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA器件；二是支持和集成业界成熟设计方法的设计环境；三是采用业界标准FPGA多层连接器的可扩展板和套件；四是能提供接口的IP内核；五是具有强大的参考设计。

　　第二层结构为特定领域平台，特定领域平台通常在基础平台发布后三到六个月发布。每个领域专用平台瞄准Xilinx的FPGA三大用户群体中的一个群体：嵌入式处理开发人员、数字信号处理（DSP）开发人员，或逻辑/连接功能开发人员。 这也是目标设计平台的真正威力开始显现的地方。

　　第三层结构是特定市场平台，可帮助软件或硬件开发人员快速构建并运行特殊的应用或解决方案。 特定市场平台主要针对汽车、消费、军事/航空航天、通信、音频视频广播或工业科学医疗等特定市场而优化，集成了基础平台和领域专用平台的资源，同时还提供客户专用软件和硬件设计中用得到的更高级组件。

　　汤立人告诉记者，在这个目标设计平台中，Virtex-6和Spartan-6已不再是一个单纯IC产品，而且该平台中80%的开发工作已经是完成的，客户只需要完成设计平台第四层剩下的20%工作，集中精力去完成最终应用带来的差异化功能的开发工作就行了。
　　
　　可编程技术势在必行

　　汤立人说，业内专家认为，二十一世纪最具决定性的集成电路技术就是现场可编程门阵列（FPGA），而传统门阵列和结构阵列技术将退居到特殊的大批量应用。无论是用来完成关键功能还是直接作为系统核心，今天的FPGA所提供的性能、成本、功耗和容量都已经达到甚至超过此前专用IC或专用标准器件（ASSP）的水平。可编程硬件的可配置特点不仅具备产品差异化和快速上市等传统优点，同时当批量达不到足以支持开发专用IC成本的时候还可以加快投资回报速度。现在，FPGA已经从最初主要应用于原型设计逐渐延伸到最终产品的整个生命周期。

　　汤立人强调，从以下几个方面可以验证可编程应用已成为势不可挡的发展趋势。

　　一），根据Gartner的调研数据，2008年采用FPGA的设计与采用ASIC的设计比率为25:1，这也更进一步显示出在可预见的未来，可编程成为设计的必需。尤其是在ASSP和ASIC应用领域之间，我们发现了市场缺口，这些都是FPGA新的增长领域，这些潜在的应用领域分别是，平板显示器、监控摄像头、万兆以太网交换器以及一些宽带的应用。

　　二），随着FPGA被应用于新的基带无线和图像处理系统，使用FPGA的工程师群体也在扩大。  20世纪90年代，FPGA的用户群体几乎主要由硬件设计师构成。今天，丰富的IP内核和用户友好的EDA工具使得系统集成人员、DSP开发人员，甚至嵌入式软件工程师采用FPGA进行创新变得更为容易。

 　三），现在，转向可编程解决方案的时机已经成熟。 在FPGA行业的早期，可编程逻辑主要用于系统外围，做为I/O系统或第二层控制子系统的胶合连接逻辑。今天，FPGA已经应用于系统的核心。 当FPGA被用于中心控制或数字信号处理（DSP）任务时，所有的系统差异都可在FPGA内实现。  即使是FPGA仅仅作为标准CPU或DSP的配角时，产品设计的许多亮点可能也是通过FPGA实现的，因为FPGA能够大幅提升性能和功能。 无论是在哪种情况下，FPGA的角色都在改变系统中IC设计的方式。

　　四），市场需求的快速变化也进一步突破了PFGA的实力和优势。汤立人对公司2000年之后的业务进行分析，2000年之后，公司的业务开始向多元化方面调整，和通信行业相关的业务占公司收入的一半（以往占到80%），另一半则来自于消费电子与汽车、数据处理和工业应用。这不仅使公司的产品应用市场扩大，也能更好地应对经济危机。

　　在公司的业务转向多元化方面，汤立人举例说，我在Xilinx工作了18年，从公司角度来说最为自豪的是发明了FPGA，但从个人角度来说，Xilinx让我引以为豪的是业务多元化。例如，五年之前，当我孩子问我为之效力的公司生产什么产品时，我很难向他解释，跟他说我们生产的东西是在路由器里，你很难让他们看到什么是路由器。但是现在，到电器商场，我可以指着平板电视跟他说，我们生产的芯片就安装在那个平板电视里。中国有个迈瑞的医疗电子公司，在他们的超声波仪器中也使用了Xilinx的产品。

　　综合上述，汤立人表示，可编程技术势在必行。