賽靈思傾力打造差異化消費電子產(chǎn)品

　　市場前景

　　賽靈思過去10多年以來一直致力于為大批量消費產(chǎn)品市場提供可編程邏輯器件 (PLD)。消費電子不僅是目前公司最大批量市場，同時消費電子產(chǎn)品為新一代賽靈思 FPGA 和目標(biāo)設(shè)計平臺的不斷發(fā)展提供了重大市場機遇。據(jù) IC Insights 預(yù)測，消費 IC 市場的銷售規(guī)模到 2012 年將達到 510 億美元，年均復(fù)合增長率 (CAGR) 高達 16%(見圖 1)。

　　隨著市場對性能更出色、外形更小巧、更綠色環(huán)保產(chǎn)品的需求日益增長，眾多消費電子產(chǎn)品公司面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。它們需要在競爭日趨白熱化的市場中不斷提升產(chǎn)品的差異化特性。面對增加新特性并降低成本的巨大壓力，這些公司還會發(fā)現(xiàn)市場窗口 (Market windows) 越來越小、市場份額越來越少，而且利潤空間也在不斷降低。

　　由于數(shù)字顯示和視頻市場的消費者對高質(zhì)量數(shù)字影像產(chǎn)品的要求永無止境，上述情況在該市場領(lǐng)域尤為突出。要想在市場中推出高價值的高端產(chǎn)品，即使是業(yè)界一線的數(shù)字電視 (DTV) OEM 廠商也需要花費多年的時間來開發(fā)產(chǎn)品的專有算法。但是現(xiàn)在，他們的市場窗口變得越來越小，而且新的消費視頻平臺(3DTV、LED BLU、4K2K)和數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)(DisplayPort、V-By-One?HS、高速 LVDS)推向市場的速度也越來越快。此外，隨著越來越多的公司進入高清電視 (HDTV) 市場，OEM 廠商在競爭過程中已不能再單純依賴價格戰(zhàn)了，而必須想辦法實現(xiàn)創(chuàng)新，開發(fā)出差異化的產(chǎn)品功能與畫質(zhì)。

　　原始設(shè)備制造商以前一直在不同產(chǎn)品線上通過采用 ASIC 或 ASSP 解決方案來應(yīng)對上述設(shè)計與市場挑戰(zhàn)。但是，ASIC 供應(yīng)商的反應(yīng)速度不夠快，不能滿足加速上市進程的要求，而 ASSP 供應(yīng)商則難以提供豐富的優(yōu)化特性，不能滿足動態(tài)市場的需求。此外，由于開發(fā)人員采用高級半導(dǎo)體工藝技術(shù)來提高性能、存儲器密度和系統(tǒng)級集成度，因而與 ASIC 和 ASSP 相關(guān)的 NRE 成本也將大幅提升。勿庸置疑，在這個數(shù)字技術(shù)高度整合的時代，消費產(chǎn)品廠商能否生存取決于其能否以更少的資源開展更多的工作，能否降低投資風(fēng)險，以及能否在產(chǎn)品差異化的“戰(zhàn)場”上取勝。

　賽靈思可編程技術(shù)勢在必行：以設(shè)計靈活性消風(fēng)險

　　賽靈思是可編程邏輯解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)廠商，能夠?qū)崿F(xiàn)性價比與特性的最佳平衡，確保客戶在大批量消費電子產(chǎn)品市場獲得成功。賽靈思 FPGA 每年向消費領(lǐng)域的客戶提供超過 3,000 萬片器件，目前廣泛用于各種不同的消費產(chǎn)品，其中包括數(shù)字顯示器、機頂盒、多功能打印機、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機以及便攜式手持電子設(shè)備等。

　　賽靈思可為 FPGA 和高靈活性平臺提供可擴展的成本選項，并實現(xiàn)高清數(shù)字視頻算法、高性能影像處理和高速連接的系統(tǒng)級集成。上述功能通過賽靈思目標(biāo)設(shè)計平臺實現(xiàn)，該平臺專為滿足消費市場的獨特技術(shù)和設(shè)計方法要求而精心打造，能適應(yīng)不斷變化的標(biāo)準(zhǔn)、動態(tài)發(fā)展的消費者需求以及不斷縮短的產(chǎn)品生命周期。這樣，我們就獲得了開發(fā)新型消費產(chǎn)品和差異化應(yīng)用平臺所需的低風(fēng)險可編程方法，相對于ASIC和ASSP實施方案而言可加速產(chǎn)品上市進程并降低總系統(tǒng)成本。

　　賽靈思消費目標(biāo)設(shè)計平臺提供了面向低成本、低功耗消費電子應(yīng)用構(gòu)建整體系統(tǒng)所需的全部軟硬件元素。除了針對領(lǐng)域優(yōu)化的硅芯片外，上述平臺還包括知識產(chǎn)權(quán) (IP) 模塊、全面的設(shè)計環(huán)境和可擴展的開發(fā)套件，配套提供目標(biāo)參考設(shè)計和一套基礎(chǔ)開發(fā)板，支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的FMC 連接器和子卡擴展。

　　針對消費應(yīng)用優(yōu)化的最新硅芯片

　　賽靈思目前為一線 DTV OEM 廠商提供的FPGA出貨數(shù)量，已超過任何其他可編程邏輯器件廠商。最新一代 Spartan?-6 FPGA 系列產(chǎn)品充分發(fā)揮公司在市場的領(lǐng)先地位優(yōu)勢，以前代產(chǎn)品一半的功耗實現(xiàn)了其兩倍的性能，同時系統(tǒng)成本降低多達 50%。

　　Spartan-6 器件用成熟的低功耗 45 納米工藝技術(shù)制造，其密度介于 3,400~148,000 個邏輯單元之間，而且通過功耗優(yōu)化的 3.125Gbps 收發(fā)器支持最低成本的集成串行連接功能。通過更高效的雙寄存器 6 輸入查詢表 (LUT) 邏輯架構(gòu)和豐富的內(nèi)置模塊選擇，還能進一步提高系統(tǒng)級集成度和降低功耗。這些內(nèi)置模塊包括第二代DSP 切片、PCI Express? 接口內(nèi)核、18 Kb (2 x 9 Kb) Block RAM、SDRAM 存儲器控制器、增強型混合模式時鐘管理以及 SelectIO? 技術(shù)。Spartan-6 FPGA 還支持高級系統(tǒng)級電源管理模式、自動檢測配置選擇，以及通過高級加密方案 (AES) 和 DeviceDNA 保護機制提供的增強型 IP 安全性。

　　Spartan-6 FPGA 實現(xiàn)了功能和易用性的獨特組合，是定制 ASIC 或 ASSP 的低成本替代方案，使 DTV 制造商能快速開發(fā)出可以提供出色觀賞體驗的數(shù)字顯示器。Spartan-6 FPGA利用集成低抖動擴頻時鐘技術(shù)可輕松實現(xiàn)高性能和 EMI 目標(biāo)。Spartan-6 FPGA的功耗降低了 50%，不僅能簡化散熱管理，降低總系統(tǒng)成本，而且還能大幅提高系統(tǒng)可靠性。此外，Spartan-6 FPGA 還利用豐富的影像增強 IP 庫(包括動態(tài)γ 校正、運動自適應(yīng)暫時噪聲抑制和動態(tài)范圍壓縮等)來改善畫質(zhì)。

　　賽靈思數(shù)字電視目標(biāo)設(shè)計平臺

　　在平板顯示器時代，DTV 廠商必須同時具備非常創(chuàng)新和快速反應(yīng)的能力。雖然他們擁有雄厚的財力和技術(shù)資源，可開發(fā)出各種高度復(fù)雜的視頻算法，但在目前競爭日趨白熱化的市場中，如何以更少的資源、更低的預(yù)算以及更短的時間，開發(fā)出具有差異化的產(chǎn)品已成為一個巨大挑戰(zhàn)。賽靈思在 CES 2010 上將推出首款專為開發(fā)最先進 DTV 解決方案而優(yōu)化的低成本低功耗可編程平臺。

　賽靈思消費數(shù)字電視目標(biāo)設(shè)計平臺簡化了高級視頻算法與最新一代數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)的融合，使 DTV OEM 廠商現(xiàn)在可將具備高分辨率影像畫質(zhì)和差異化特性的消費數(shù)字顯示器產(chǎn)品以更快的速度推向市場，從而滿足客戶需求。多種 ASSP 的功能可完全整合到單個 FPGA，不僅能降低功耗、節(jié)省板級空間、改善制冷、提高性能，同時還可縮減從標(biāo)準(zhǔn) LCD 和 PDP 產(chǎn)品到更新的Organic LED(OLED)和3DTV系統(tǒng)等各種應(yīng)用的材料清單成本。

　　集成軟硬件平臺基于 Spartan-6 FPGA 消費視頻套件所提供的新一代可編程技術(shù)和智能設(shè)計方法。新推出的消費視頻套件是賽靈思與Tokyo Electron Device (TED) 公司聯(lián)手開發(fā)的最新成果，完全整合了使用戶能立即著手設(shè)計高性能數(shù)字視頻系統(tǒng)所需的所有軟件、硬件、固件構(gòu)建塊和工具，其中包括符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)板、支持各種新開發(fā)與業(yè)界實際標(biāo)準(zhǔn)的高速顯示器接口的軟IP，以及ISE? 設(shè)計套件嵌入式版本軟件。可定制的目標(biāo)參考設(shè)計利用這些嵌入在 Spartan-6 FPGA 中可支持 DDR3 內(nèi)存接口和功耗優(yōu)化的串行收發(fā)器，可提升高速影音接口(如 DisplayPort、V-by-One?HS、HDMI、PCI Express? 和 LVDS 等)的設(shè)計、調(diào)試與整合效率。

　　支持平板顯示器的高分辨率效果

　　生產(chǎn)平板顯示器或數(shù)字顯示器的消費電子產(chǎn)品公司一直都是 FPGA 的主要用戶，日后亦會繼續(xù)如此。事實上，頂級 OEM 廠商已經(jīng)認識到，確保電視市場領(lǐng)先地位的秘訣就在于使用低成本的 Spartan FPGA，而不再使用 ASSP。

　　支持動態(tài)背光控制的高分辨率視頻平板顯示器：

　　Spartan-6 FPGA 使開發(fā)人員能夠利用支持視頻/調(diào)諧器功能和高級平板顯示功能的可擴展系統(tǒng)實現(xiàn)更高的影像質(zhì)量，同時降低功耗和成本。此外，開發(fā)人員還可通過DisplayPort 接口，將集成 3.125Gbps 串行收發(fā)器和高性能 MicroBlaze? 軟處理器以及經(jīng)過優(yōu)化的存儲器管理單元 (MMU) 和浮點單元 (FPU) 連接在一起，實現(xiàn)實時動態(tài)背光控制。

　　實時算法評估：利用 Spartan-6 FPGA 消費視頻套件，此平臺讓 DTV 設(shè)計人員能開發(fā)和評估硅芯片內(nèi)的影像畫質(zhì)視頻算法，比傳統(tǒng)實際用在 ASSP 或 ASIC 的構(gòu)建時間更少。此外，DTV 設(shè)計人員還能在整個產(chǎn)品開發(fā)制造周期中用最新視頻標(biāo)準(zhǔn)和專有算法輕易更新系統(tǒng)。設(shè)計方案內(nèi)附的范例，提供客戶在針對編譯、調(diào)試及分析各種搭載Spartan-6 FPGA的視頻應(yīng)用方面時的最佳方法，并展示如何針對最大的終端產(chǎn)品差異化進行定制化設(shè)計。

　　為數(shù)字消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)差異化

　　在消費市場領(lǐng)域，產(chǎn)品的平均壽命此前為 3 到 5 年，可現(xiàn)在卻縮短到了 1 年甚至更短。在此情況下，快速向市場投放產(chǎn)品至關(guān)重要。消費市場產(chǎn)品開發(fā)的不確定性加上最終用戶喜好的多變以及新型視頻平臺和數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的快速發(fā)展需要我們在整個產(chǎn)品生命周期中實現(xiàn)靈活的變動。賽靈思新一代 Spartan-6 FPGA 和目標(biāo)設(shè)計平臺可滿足上述設(shè)計要求，幫助企業(yè)用更少的資源完成更多工作，從而降低風(fēng)險，實現(xiàn)真正的差異化，而這正是在數(shù)字消費電子領(lǐng)域取勝的關(guān)鍵。