全球FPGA市場(chǎng)近年來(lái)一直都處于非常穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，不過(guò)這種狀態(tài)可能很快就要被一家叫做Agate Logic的中國(guó)公司打破了。有鑒于中國(guó)市場(chǎng)的快速成長(zhǎng)、FPGA本身在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的獨(dú)特作用、中國(guó)政府的大力支持，并憑借完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的APGA (Adaptational Programmable Gate Array，普適可編程門(mén)陣列) 以及由此帶來(lái)的獨(dú)創(chuàng)CSoC產(chǎn)品形態(tài)，這家企業(yè)相信，他們將會(huì)在FPGA市場(chǎng)上大有作為。
中國(guó)第一家
中國(guó)半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)近年來(lái)一直都保持著較高的增長(zhǎng)速度，雖然在金融危機(jī)的打壓下，這種增長(zhǎng)在2008年稍顯疲態(tài)，然而與整個(gè)大環(huán)境不太一致的是，F(xiàn)PGA市場(chǎng)依然生機(jī)勃勃。“中國(guó)FPGA市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到25億元，‘十一五’期間該市場(chǎng)仍將保持年均30%以上的增長(zhǎng)。中國(guó)尤其是位于北京的許多重要研究部門(mén)急需也長(zhǎng)期需要FPGA用于國(guó)家重點(diǎn)應(yīng)用。”Agate Logic公司高級(jí)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理蔣偉斌表示。
正是在上述這樣的外界條件下，Agate Logic應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)介紹，這家總部位于清華科技創(chuàng)業(yè)園的初創(chuàng)公司成立于2005年7月,雖然成立只有短短四年時(shí)間，卻已經(jīng)在北京、上海和美國(guó)硅谷等地都設(shè)立了研發(fā)和銷(xiāo)售中心，員工總數(shù)達(dá)到80余人，其中研發(fā)與技術(shù)人員占到75%以上。 “我們是中國(guó)第一家商用FPGA供應(yīng)商，也是全球唯一一家提供全套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)FPGA和相應(yīng)EDA工具的可編程邏輯產(chǎn)品的中國(guó)供應(yīng)商。”蔣偉斌表示。
內(nèi)嵌硬核的FPGA
簡(jiǎn)單地說(shuō)，Agate Logic所謂的APGA就是一種融合了兩種技術(shù)的可編程邏輯產(chǎn)品——它將FPGA/MPGA(掩模可編程邏輯器件)與內(nèi)嵌處理器硬核技術(shù)結(jié)合在一起，從而令工程師在利用到可編程特性的同時(shí)還能獲得性?xún)r(jià)比上的優(yōu)勢(shì)。
“許多客戶(hù)目前都有將8051等MCU內(nèi)核同F(xiàn)PGA集成在一起的需求。”來(lái)自Agate Logic的FAE經(jīng)理王岳解釋?zhuān)?ldquo;不過(guò)由于各種原因，大部分客戶(hù)仍然采用FPGA+MCU兩顆芯片的方式來(lái)滿(mǎn)足這種需求。今天，借助APGA技術(shù)我們終于能夠在單顆芯片上實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)——在Agate Logic的芯片中集成了高性能8051內(nèi)核和FPGA邏輯，并通過(guò)靈活的互連資源將兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起。”
王岳稱(chēng)，Agate Logic的產(chǎn)品主要有三個(gè)賣(mài)點(diǎn)：首先，無(wú)論是FPGA還是MPGA，目前在售的產(chǎn)品大都是出自美國(guó)供應(yīng)商，其他國(guó)家可商用的該類(lèi)產(chǎn)品幾乎沒(méi)有。“以Xilinx和Altera為首的四大美國(guó)FPGA廠(chǎng)商占據(jù)了全球份額的近99%，但是在需要的時(shí)候，許多中小客戶(hù)卻不能及時(shí)得到他們的支持。”他說(shuō)，“作為一家本土廠(chǎng)商，我們能夠給予客戶(hù)貼身貼心的設(shè)計(jì)服務(wù)。”其次，現(xiàn)有市場(chǎng)上FPGA廠(chǎng)商只專(zhuān)注于芯片本身，而應(yīng)用廠(chǎng)商則潛心于應(yīng)用，與此不同的是，Agate Logic的定位比較模糊。“可以說(shuō)我們是介于兩者之間，不但精于產(chǎn)品技術(shù)，而且注重解決方案提供和客戶(hù)設(shè)計(jì)服務(wù)。”最后，一般的FPGA只有高端產(chǎn)品才會(huì)集成MCU內(nèi)核，而且都是效能相對(duì)較差的軟核，中低端產(chǎn)品用戶(hù)并不能享受到這一技術(shù)帶來(lái)的便利。“我們不僅能夠幫助他們?cè)趩涡酒霞砂‵PGA/MPGA、MCU/DSP以及NVM等其它IP在內(nèi)的各種內(nèi)核，除了減少PCB板尺寸、提高系統(tǒng)可靠性外，還將減少電磁兼容等問(wèn)題。”
王岳表示，可以將APGA看成一個(gè)包含了嵌入式處理器的FPGA。事實(shí)上，這正是其CSoC(Configurable System on Chip)技術(shù)的基礎(chǔ)。顧名思義，CSoC就是由處理器、存儲(chǔ)器以及I/O接口組成的可重構(gòu)片上系統(tǒng)。蔣偉斌稱(chēng)，借助APGA芯片以及Agate Logic提供的Primace開(kāi)發(fā)工具，客戶(hù)還可以利用第三方IP和工具來(lái)實(shí)現(xiàn)其自己的CSoC方案。
正如蔣偉斌所言：“我們的目標(biāo)不僅僅是盯住目前的FPGA/CPLD 市場(chǎng)，還會(huì)緊盯MCU/DSP市場(chǎng)，依靠APGA技術(shù)幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)CSoC。”
更低成本、更快速度
采用Agate Logic的產(chǎn)品能夠?yàn)榭蛻?hù)帶來(lái)哪些好處？蔣偉斌表示：“和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手比，我們可以快速幫助客戶(hù)以較低的成本擁有自己的芯片。”
“Agate Logic的APGA芯片可以幫助用戶(hù)有效克服IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的困難。”蔣偉斌說(shuō)，首先，客戶(hù)能夠擁有極低的NRE (開(kāi)發(fā)初始費(fèi))，而且無(wú)最小訂貨量限制。其次，傳統(tǒng)的ASIC或者ASSP需要1年或以上的開(kāi)發(fā)周期，而采用APGA可以在幾周內(nèi)可擁有自己的ASIC或ASSP芯片，從而大大加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。最后，如果客戶(hù)端訂貨量增加, APGA的MPGA產(chǎn)品也能夠幫助客戶(hù)大幅降低成本、功耗，提高性能和可靠性。“總之，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者能獲得一個(gè)滿(mǎn)足各種應(yīng)用的需求，且和ASIC/ASSP價(jià)格相當(dāng)、性能滿(mǎn)足要求的可配置邏輯方案。”
以中低端為基礎(chǔ)，向高端進(jìn)軍
Agate Logic三年的耕耘已經(jīng)結(jié)出碩果。除了有多個(gè)產(chǎn)品推出外，目前也已經(jīng)有客戶(hù)推出基于APGA的終端產(chǎn)品。此外，在產(chǎn)品路線(xiàn)圖上Agate Logic也有了長(zhǎng)遠(yuǎn)的打算。
蔣偉斌介紹，Agate Logic目前已經(jīng)推出AG1F1、AG1F4和AG1F4N等多個(gè)系列的產(chǎn)品，擁有1024到4096個(gè)4輸入查找表的邏輯單元、內(nèi)嵌8位高性能工業(yè)級(jí)MCU、內(nèi)嵌NVM、帶有18Kb (2X9Kb) 到72Kb (8x9Kb)可配置DPRAM和2個(gè)PLL，核電壓1.2V，可編程I/O電壓支持LVCMOS/LVTTL 3.3V，支持2 mA/4 mA/8 mA/12 mA/16 mA驅(qū)動(dòng)電流，并可承載5V 輸入電壓。
已經(jīng)有不少客戶(hù)采用了Agate Logic的產(chǎn)品用于產(chǎn)品升級(jí)或換型。在蔣偉斌出具的應(yīng)用案例中，原先采用的Altera、Xilinx、Lattice、Actel等廠(chǎng)商的FPGA都被Agate Logic的產(chǎn)品所替代。而其中的應(yīng)用也囊括了步進(jìn)電機(jī)控制、LCD驅(qū)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)傳輸、LED控制卡、微型打印機(jī)以及其他工業(yè)應(yīng)用。
可以看出，Agate Logic目前所針對(duì)的市場(chǎng)還主要是中低端應(yīng)用。不過(guò)該公司已經(jīng)在積極的向高端市場(chǎng)進(jìn)軍。蔣偉斌稱(chēng)，公司已有進(jìn)入高端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用FPGA市場(chǎng)的具體計(jì)劃，近期將會(huì)公布。