XILINX_zynq_詳解(1)


Xinlix的FPGA確實做的是又大又強,接觸FPGA有5、6年的時間,

從沒有詳細的了解一下FPGA是什么?

FPGA可以做什么?

FPGA的溯源在哪里?

FPGA的廠商有哪些?

FPGA的選型該怎么進行?

FPGA在人工智能上會有什么發展前景?

FPGA該如何學習?

FPGA的着力點該在什么地方?

  接着新開園的新鮮勁,做一下總結,因為涉及內容較多,為了能淺顯易懂的介紹好各個問題,有必要也必須拉出一條主線來。

  稍微走個神,為什么寫博客?很多人在寫,我個人意見,寫博客不是目的,目的 是能夠將知識系統的總結一下。在網絡上泛泛的看來的東西,太雜太不系統,如果不整理一下、消化一下,可能還是沒有一點進步,所以要寫出來,總結下來。

  好,來拉一條主線?

       什么是FPGA【定義】→FPGA的廠家有哪些【選型】→FPGA是什么、FPGA可以做什么【應用】

—————————————我是分隔符———————————————————————————

①什么是FPGA?

  FPGA-Field Programmable Gate Array,現場可編程門陣列,它是在其他可編程器件,如PAL\GAL\CPLD的基礎上進一步發展的產物,也是為ASIC(專用集成電路)領域中的一種半定制電路而出現的,克服了原有可編程器件門電路書有限的缺點,FPGA一般來說比ASIC(專用集成電路)的速度要慢,實現同樣的功能比ASIC電路面積要大。但是他們也有很多的優點比如可以快速成品,可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因為這些芯片有比較差的可編輯能力,所以這些設計的開發是在普通的FPGA上完成的,然后將設計轉移到一個類似於ASIC的芯片上。另外一種方法是用CPLD(Complex Programmable Logic Device,復雜可編程邏輯器件)。【摘自度娘】

  看來很成功的產物,發展壯大的過程不可避免的會經歷艱難困苦,FPGA也不例外,1985年的冬天,全球首款FPGA產品比我早2年出生了,起名:XC2064,誕生宣言:未來十年內每一個電子設備都將有一個可編程邏輯芯片!當時呱呱落地的它可能想不到,今天的它確實實現了這個理想。

艱難困苦,玉汝於成,1985年的丑小鴨編程了現在的白鳳凰。

  FPGA的貢獻不止於此,它也不斷推動者半導體工藝的飛速發展,1985年的2um工藝,1991年的0.7um工藝,2001年的150nm工藝,2002年的130nm工藝,2003年的90nm工藝,2006年的65nm工藝,現如今的28nm工藝,20nm工藝和16nm工藝。

  隨着技術的不斷發展,FPGA由配角變成了主角,很多系統設計都是以FPGA為中心進行設計,FPGA的開發周期平均為7個月到12個月,非常適用於原型設計。

  總而言之,言而總之,FPGA改變了半導體行業。

②FPGA廠家有哪些?

  FPGA的廠家耳熟能詳的有兩個大巨頭:xilinx和Altera。引用一篇介紹,詳盡夯實!https://www.cnblogs.com/alifpga/p/7818283.html

FPGA市場前景誘人,但是門檻之高在芯片行業里無出其右。全球有60多家公司先后斥資數十億美元,前赴后繼地嘗試登頂FPGA高地,其中不乏英特爾、IBM、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星這樣的行業巨鱷。


 近幾年,全球半導體行業的關鍵詞就是:收購、兼並、重組,FPGA領域也發生了不小的變化。

三大FPGA(Field-Programmable Gate Array)廠商的收購關閉案:

Altera(阿爾特拉):2015年12月,全球第二大FPGA制造商Altera被芯片巨頭英特爾以167億美元完成收購,這也是英特爾歷史上最大的一起收購。

LatTIce(萊迪思):2016年4月紫光宣布在公開市場收購LatTIce 6.07%股權,致使LatTIce的股票股價大漲18%;2016年11月3日, LatTIce被Canyon Bridge 以13億美元收購(還未正式確定)。

Microsemi(美高森美):2017年3月21日,美高森美宣布關閉位於上海的制造工廠。預期,上海美高森美半導體有限公司正式關閉時間為2017年10月底。


FPGA市場前景誘人,但是門檻之高在芯片行業里無出其右。全球有60多家公司先后斥資數十億美元,前赴后繼地嘗試登頂FPGA高地,其中不乏英特爾、IBM、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星這樣的行業巨鱷,但是最終登頂成功的只有位於美國硅谷的四家公司:Xilinx(賽靈思)、Altera(阿爾特拉)、Lattice(萊迪思)、Microsemi(美高森美),其中,Xilinx與Altera這兩家公司共占有近90%的市場份額,專利達到6000余項之多,如此之多的技術專利構成的技術壁壘當然高不可攀。而Xilinx始終保持着全球FPGA的霸主地位,難以撼動!

FPGA門檻之高在芯片行業里無出其右。FPGA是一個技術密集型的行業,沒有堅實的技術功底,很難形成有競爭力的產品。這也是FPGA市場多年來被四大巨頭Xilinx(賽靈思)、Altera(阿爾特拉)、Lattice(萊迪思)、Microsemi(美高森美)基本壟斷的原因。


Xilinx(賽靈思)

總部:美國

Xilinx(賽靈思)是全球領先的可編程邏輯完整解決方案的供應商。研發、制造並銷售范圍廣泛的高級集成電路、軟件設計工具以及作為預定義系統級功能的IP(Intellectual Property)核。產品包括復雜可編程邏輯器件(CPLD),在某些控制應用方面CPLD通常比FPGA速度快,但其提供的邏輯資源較少。可編程邏輯解決方案縮短了電子設備制造商開發產品的時間並加快了產品面市的速度,從而減小了制造商的風險。與采用傳統方法如固定邏輯門陣列相比,利用可編程器件,客戶可以更快地設計和驗證他們的電路。而且,由於Xilinx器件是只需要進行編程的標准部件,客戶不需要象采用固定邏輯芯片時那樣等待樣品或者付出巨額成本。Xilinx產品已經被廣泛應用於從無線電話基站到DVD播放機的數字電子應用技術中。


Altera(阿爾特拉)

總部:美國

是世界上“可編程芯片系統”(SOPC)解決方案倡導者。結合帶有軟件工具的可編程邏輯技術、知識產權(IP)和技術服務,在世界范圍內為14,000多個客戶提供高質量的可編程解決方案。新產品系列將可編程邏輯的內在優勢——靈活性、產品及時面市——和更高級性能以及集成化結合在一起,專為滿足當今大范圍的系統需求而開發設計。全面的產品組合不但有器件,而且還包括全集成軟件開發工具、通用嵌入式處理器、經過優化的知識產權(IP)內核、參考設計實例和各種開發套件等。


Microsemi

總部:美國

一家領先的高性能模擬和混合信號集成電路及高可靠性半導體設計商、制造商和營銷商。


Lattice(萊迪思)

總部:美國

提供業界最廣范圍的現場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)及其相關軟件,包括現場可編程系統芯片(FPSC)、復雜的可編程邏輯器件(CPLD),可編程混合信號產品(ispPAC)和可編程數字互連器件(ispGDX)。萊迪思還提供業界領先的SERDES產品。 FPGA和PLD是廣泛使用的半導體元件,最終用戶可以將其配置成特定的邏輯電路,從而縮短設計周期,降低開發成本。我們的最終用戶主要是通訊、計算機、工業、汽車、醫葯、軍事及消費品市場的原始設備生產商。


紫光國芯股份有限公司

總部:北京

紫光國芯股份有限公司是紫光集團有限公司旗下半導體行業上市公司,是目前國內最大的集成電路設計上市公司之一。下屬子公司北京同方微電子有限公司、深圳市國微電子有限公司和西安紫光國芯半導體有限公司均為國家高新技術企業和國家規划布局內集成電路設計企業。多年來,公司堅持“科技改變生活,用芯服務社會”的理念,推動智能卡芯片、特種行業集成電路、FPGA和存儲器芯片等核心業務的發展。2016年11月紫光同創“PGT180H高性能FPGA”產品獲得2016年第十一屆“中國芯”最具潛質產品。


京微雅格(北京)科技有限公司

總部:北京

中國第一家量產FPGA的公司,曾傳出“倒閉”的謠言,雖然並沒有倒閉,但不可否認其陷入運營資金困境。


其他FPGA廠商不在這里詳細介紹。羅列如下:

西安智多晶微電子有限公司

智多晶微電子專心致力於成為中國第一大可編程邏輯電路(FPGA與CPLD)集成電路制造和應用供應商。在中國設計,在中國制造,銷售到全球,成為世界前三大FPGA和CPLD制造供應商。

廣東高雲半導體科技股份有限公司

 

高雲半導體於 2014 年1月成立,公司以國產現場可編程邏輯器件(FPGA)研發與產業化為核心,旨在推出具有核心自主知識產權的民族品牌FPGA 芯片,提供集設計軟件、IP核、參照設計、開發板、定制服務等一體化完整解決方案的民營高科技公司。

高雲FPGA產品分“小蜜蜂家族”和“晨熙家族”,以55nm級別以上的FPGA芯片為主導產品的集成電路企業,定位中高端和中等規模的FPGA芯片。2016年已完成中低密度的產品布局。

上海安路信息科技有限公司

上海安路信息科技有限公司成立於2011年,總部位於上海。公司創始人及核心團隊來自海外高級技術管理人才、國外FPGA公司產品開發骨干以及學術界資深FPGA科研人員組成。公司專注於為客戶提供高集成度、高性價比的可編程邏輯器件、可編程系統級芯片、定制化可編程芯片、及相關軟件設計工具和創新系統解決方案。

成都華微電子科技有限公司

隸屬於中國電子信息產業集團,公司具備90納米CMOS、0.18微米Bi-cmos及BCD先進制程的數字模擬混合信號設計技術,可編程邏輯器件、A/D、D/A、模擬電路及接口電路的系列產品方面在國內具有領先優勢。可編程邏輯器件CPLD、FPGA硬件設計平台、可編程邏輯器件綜合、映射及編程算法軟件技術平台、可嵌入 MCU、DSP、DLL、I/O等SOPC設計技術、△-∑、流水線、逐次逼近等A/D、D/A設計技術、PCI、VME、1394等設計技術、高頻數字輸出LVDS設計技術、CMOS高精度帶隙基准設計技術、PWM、PFM設計技術、高可靠抗ESD、EMI、Environment設計技術、故障診斷及掃描測試技術。

上海遨格芯微電子(AGM)

 

AGM在杭州、上海和北京設有辦公室,自公司2012年創辦以來,始終專注於研發自主知識產權的FPGA核心軟件和硬件技術。已經推出三個系列的CPLD、FPGA、Programmable SoC產品進入量產,已得到多家知名廠商認證,在多元化的市場量產出貨,是首家得到國內商用市場認可的國產FPGA供應商,並通過三星供應商認證的產品。

AGM在軟件和電路上擁有自主知識產權,在產品方面目前走的是兼容主流大廠並軟硬件生態不變的路線,在芯片內部接口兼容主流廠商器件,PCB板級可以直接替換並用AGM編譯軟件導入燒寫。


雖然國內做FPGA的企業着實不少,但是,能把FPGA真正的做好的又有誰呢?對於國產FPGA的發展,業界值得深思。

 

 

 

  

 

  

  


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