到2019年,現場可編程門陣列(FPGA)的市場規模預計將從2012年的51億增至近90億美元。FPGA需求增長部分源于不斷蠶食ASIC(專用集成芯片)市場。ASIC是采用訂單生產方式的半導體芯片,而FPGA則(也半導體器件)可以被重新編程,在成品售出后基本上還似如白紙、一字未寫。FPGA廣泛應用于電信、工業、汽車和消費電子產品。 FPGA是設計中取代ASIC的首選,因為許多FPGA價格已經可以和ASIC競爭,而FPGA額外附加值是其極高的靈活性。但FPGA的劣勢是設計時使用較為復雜,周邊邏輯和支持可能沒有現貨。下面由我來詳細解釋。
十年前,賽靈思的Virtex-4和Spartan-3,以及Altera的Stratix-II才剛上市,而我則在TI工作,負責與領先的FPGA制造商合作,為我們的客戶提供電源管理解決方案。多電源軌、加電順序、嚴格公差、瞬態響應、系統可靠性、總方案成本以及尺寸大小等等都是我們關注的問題。我們的高效團隊最終給出了業界第一份FPGA電源方案參考設計指南,以及基于參考設計的大量TI評估模塊。這些模塊也經常集成在FPGA實體開發板中。同時也有提供合作應用筆記。TI的技術超前,甚至開發出特別針對FPGA電源管理需求的三供電電源IC,TPS75003。即便如此,有時我們也無法完成公司的預定目標,沒能幫助客戶實現最佳方案。比如價值10000美元的FPGA與價值10~100美元的電源管理芯片之間的銷量不匹配,其中后者需求更多,還需用于開發驗證。
Altera公司也意識到電源管理的重要性,因為它可充當FPGA用戶的戰略差異點,所以去年5月,Altera公司以1.41億美元的價格收購了80名員工的創新電源管理IC公司Enpirion。帶來的直接結果是,發布了新款Altera FPGA電源參考設計,基于Enpirion DC-DC轉換器對電源做了優化。作為交鑰匙模式的電源方案,該參考設計功率效率提升高達35 %,節省電路板空間多達五成,相比于競品電源方案,可降低近一半的大容量電容成本。Altera針對Cyclone VSoC的參考設計目前已經可以下載,而貿澤則提供用于硬件演示的DK-DEV-5CSXC6N開發套件。隨后將出現針對 Stratix V, Arria V 和 Cyclone V FPGA的電源參考設計。更進一步,如果Altera可以利用Enpirion的技術經驗,來進一步優化FPGA自身的電源管理(比如降低電源軌道數量),相比目前的系統級優化,這種結果也將具備真正的顛覆性。
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