通过应用案例告诉你：赛灵思如何做到领先一代

　　电子发烧友网讯：在赛灵思2013年分析师会议上，赛灵思公司Programmable平台开发高级副总裁Victor Peng通过赛灵思公司产品方案的应用举例向大家生动地说明了赛灵思公司的市场领导力以及为什么赛灵思能够做到领先一代。

　　“记得两年前在纽约开会时，我谈到了即将推出的首款28nm产品，两年过去了，我非常高兴的为大家展示我们在28nm所取得成绩，同时我相信我们领先了对手整整一代产品，并且我们也会把这种优势继续保持到20nm产品上。”，Victor Peng说，“我们的产品关注为客户实现五大核心价值：可编程系统集成、更高的系统性能、更低的系统成本、更低的系统功耗以及更高的设计效率”。

　　1. 28nm产品优势及客户分布

　　赛灵思公司在28nm上共有3大产品组合5个产品系列：分别是Artix（低价格低功耗）、Kintex（注重性价比）、Virtex（高端应用）、Virtex家族系列中的3D IC和Zynq可编程SoC。

　　在此，Victor简要的介绍了28nm产品各自的优势及客户分布：

　　

　　图 赛灵思几款All Programmable产品客户分布

　　Artix：专门为功耗及成本进行优化、集成模拟混合信号，其系统成本可降低5-10美元；目前客户为70名，虽说只有2款产品，但在通信及数据中心应用中推广的很快。

　　Kintex：拥有35%的能效提升、45%的速度提升、200%的DSP资源；目前客户为550名以上，客户的应用领域数据中心、宇航及国防、广播、汽车甚至消费电子。

　　Virtex：借助3D技术，拥有比竞争对手多2倍带宽及密度；目前客户200名以上，该系列目前是赛灵思公司最主要的营收来源。

　　3D IC：业界首款3D IC 2000T已进入量产阶段、拥有HT家族异构3D产品（该产品有两个die：28G收发器和FPGA），相比竞争对手可提供4倍以上的收发器。该款产品预计今年晚些时候量产。

　　2. 应用案例，阐述赛灵思领先一代的缘由

　　Victor介绍到，“赛灵思公司经常会提到系统，这是因为客户现在根本不在乎一款芯片性能好坏，而是在乎他们整合后的系统到底性能如何。” 为此，Victor在此举了几个例子形象地为我们展示赛灵思的市场领导力，并解释了为什么赛灵思公司能够领先一代。

　　（1）Artix-7在视频监控中的优势

　　在视频监控应用市场中，图像质量算法是核心竞争力。客户们都拥有自己的IP及算法，并且高端客户都希望建立一套定制化解决方案。采用ASIC，成本会让其无法接受；使用ASSP，成本虽然下降，但可实现差异化的地方却少了。如果采用赛灵思公司的Artix解决方案，客户可以导入其自主IP，同时还具备相比ASSP更低的BOM成本以及功耗、性能会比ASSP更棒等优势。如下图所示：在视频监控中，相比现有的ASSP解决方案，赛灵思Artix-7解决方案在连接和视频压缩上更具集成性、系统性能提升2倍、BOM成本降低40%、总功耗降低40%、采用SmartCORE Vision IP能加速生产力。

　　Victor补充道，“除了提供器件，赛灵思也提供SmartCORE IP，客户可以直观的看到我们和第三方共同开发的参考设计IP，更可以直接拿来使用。”

　　

　　图 Artix与视频监控

　　（2）Kintex-7在航空驾驶员显示平台的优势

　　Victor表示：“在航空航天领域，FPGA一直被认为是最佳解决方案之一，在这个例子中，我们可以看到 28nm FPGA是如何取代目前的FPGA的。”

　　在此应用中，Kintex-7产品拥有着更高的集成度，一颗FPGA等于过去三颗FPGA的容量，与此同时，Kintex-7拥有更高速的收发器，因此可以使用更好更快速的周边配件，诸如摄像头等等。除了性能提升2倍、BOM成本降低1倍、功耗降低20%等等，更重要的是，整个方案均符合DO-254标准，赛灵思公司为客户提前准备了很多不是核心但又不得不做的事情，从而进一步加速产品的上市周期。

　　

　　图 Kintex与航空航天显示系统

　　（3）Virtex-7 3D IC在半导体设备的线卡上的优势

　　Virtex-7 3D IC有两倍于竞争对手的密度，因此相同的资源下，3D IC能节约更多的板上空间。举个例子：半导体设备上的线卡，如果客户要求更高性能、更低价格以及更简单的板级设计的话，毫无疑问，2倍密度的3D IC更为合适。如下图，相比现有架构，赛灵思28nm解决方案的板级设计明显简单很多，并且，如果使用Virtex-7 3D IC的话，一颗FPGA等于过去两颗FPGA的容量、性能上提升2倍、BOM成本降低50%、总功耗降低20%、PCB板设计也更快。

　　

　　图 Virtex与线卡

　　另外一个3D IC的例子是异构3D IC，拥有16个28G收发器，可支持4路100G光通讯传输，满足CFT2标准。更高速的收发器意味着更低的端口功耗，更低的成本以及更高端性能。

　　3. Zynq：业界首款内置ARM硬核的FPGA

　　Victor最后跟我们谈到Zynq：“Zynq是业界首款内置ARM硬核的FPGA，可以同时为客户提供软件及硬件编程能力，客户可以通过两种方式实现差异化设计。我认为Zynq是取代ASSP及ASIC的最佳产品，我们目前已发售了超过两万颗，与此同时，我们也围绕其创造了良好的广泛的生态系统，拥有超过100家第三方合作公司。现在Zynq已广泛的用于通信、国防、工业、广播或汽车行业中，拥有超过350个独立客户，已然可以与Kintex系列相同。”

　　

　　图 Zynq的客户分布

　　Zynq成功的“秘诀”

　　（1）Zynq在驾驶辅助系统中的优势

　　Victor以汽车驾驶辅助系统应用来说明Zynq的成功之处，尽管此前的驾驶辅助系统也有FPGA，但其只是负责图像处理任务，绝大部分核心任务仍由DSP 执行，同时，也需要一个MCU进行控制。而Zynq的出现，可以涵盖以上三个芯片，一方面有高性能ARM处理器，另外则是拥有比DSP芯片还要丰富的 DSP处理单元，客户可以在一个芯片内体现自己的软硬件差异化。此外，赛灵思同样提供SmartCORE等服务，加速客户设计。

　　

　　图 Zynq与驾驶辅助系统

　　（2）Zynq在数据中心的安全处理器的优势

　　另外一个例子则是数据中心的安全处理器，以往都是ASIC的天下，而现在，更经济快速的方式反而是FPGA，因为Zynq可以为复杂的网络处理提供更安全的专属产品。

　　

　　图 Zynq与数据中心安全处理

　　4. Vivado：FPGA设计方式的革命

　　关于Vivado，赛灵思公司不只关注发售多少芯片，产生多少营收，而是更关注整个产品的设计周期。Victor强调，“Vivado是我们四年研发的结晶，现在我敢肯定的说，对于同样一个硅芯片平台来说，Vivado的效率和结果都要好得多。”

　　据赛灵思公司的统计，新发售的28nm产品一半以上都采用了Vivado设计套件。赛灵思公司的Vivado高级综合方案可以使客户直接利用C、C++或 SystemC进行设计，而无需使用低效的RTL。Victor认
为，Vivado是FPGA设计方式的一种革命。今后，客户不用再关注低级别的逻辑设计，可以将更多的精力投入系统及算法层的设计中去。

　　5. 20nm时代来临前的准备

　　在20nm时代即将到来之际，赛灵思公司会继续发展传统Programmable FPGA、3D IC以及SoC三类产品，对于3D IC赛灵思也会继续整合更多资源、包括内存、SoC等都可能被整合，真正解决目前的系统瓶颈。对于FPGA，赛灵思将整合更多模拟混合信号单元。而对于 Zynq，则会集成更多更先进的处理器内核，同时在软件开发环境上，也会继续提高产品的效率，将FPGA设计由月计算单位变为周计算单位。

　　在20nm时代，具体以市场需求来划分的话，对于有线网络来说，收发器是关键所在，目前高端收发器运行速度一般维持在13.1G，而在20nm时，赛灵思公司要提升至33G甚至更高。

　　“无线基础设施则对于DSP性能需求较高，所以我们会将DSP处理性能提升一倍，同时降低系统的功耗。而对于Smarter Network方面，需求更强的处理能力，这里的处理不是DSP而是传统的处理器，而无论在主系统结构还是辅助处理上。因此我们FPGA的通用处理能力将提高50%。”，Victor表示，“正如两年前我宣布赛灵思进军28nm时一样，现在我们已经和早期客户共同开发20nm产品，并且在下个季度正式tape out。正如你们所看到我们在28nm的表现一样，在20nm上我们相信将会成为最先tape out 20nm产品的公司之一。”

　　

　　图 满足Smarter system下的8系列产品性能预测

　　

　　图 28nm领先一代