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FPGA、CPU、DSP正逐步走向融合

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-04-05  浏览次数:258

altera根据大批客户的反馈和要求,在2010年十月也公布了自己的嵌入式计划,与ARM、MIPS及Intel等主要嵌入式处理器伙伴合作,提供集成CPU+FPGA的多种技术方案。

高森美的SoC产品部(原Actel公司)在2010年十一月发布65nm嵌入式闪存工艺的FPGA平台,采用ARM Cortex-M3微处理器架构及DSP模块。

当然,还有一直在可编程SoC(PsoC)领域深耕不辍的赛普拉斯,其较早前也推出了集成PLD、ARMCortex-M3处理器的PSoC5。

除英特尔采用自己的凌动可配置处理器外,上述几家厂商均选择了ARM处理器架构。原因是ARM处理器架构在全球范围内具有成熟的互联社区生态环境,200多家芯片合作伙伴以及500多家许可证持有者;完善的操作系统支持;丰富的IP库。

值得注意的是,已被英特尔收购的风河系统,表示将与赛灵思合作提供基于ARM处理器架构的可配置软/硬件平台。ARM似乎对这种情况无所谓,毕竟受到支持的厂商越多越好。但作为风河的东家,英特尔可能更多的是无奈。不过在商言商,现阶段也只能坦然面对。

CPU+FPGA的并行处理将大行其道

目前,嵌入式系统设计中存在下述一些问题:IP复用;总体成本和占板面积;工艺;一味提高处理器时钟速率,会使功耗大幅增加及散热恶化,并增加设计人员解决这些问题的时间和系统成本;FPGA与CPU之间的信号传输时延较大。

不过,CPU+FPGA的SoC方案现已解决了IP复用问题,高集成度也降低了系统总体成本、占板面积和功耗。赛灵思和altera除自身的接口技术外,都采用了ARM的AMBAAXI总线,使时延达到了ns级。今后,多核与硬件协处理器的大规模并行处理技术将大行其道。

此外,赛灵思和altera除了利用ARM的生态系统,还都在努力扩大自己的合作伙伴范围,以吸引更多的设计人员。

altera软件、嵌入式和DSP营销高级总监chrisBalough表示:“生产商、用户和辅助支撑系统在产品上彼此之间会有影响时,就会出现平台效应。基本原理是,某一种产品或标准的应用越多,它在用户基础和辅助支撑系统中的价值就越高。结果,用户基础和辅助支撑系统就会在这种技术上加大投入,从而吸引更多的应用,产生一种自我增强的良性循环。SoCFPGA极有可能看到这种平台效应。随着SoCFPGA的不断发展,用户将非常愿意重新使用他们在多种系统中用过的FPGAIP和设计软件。”

FPGA与DSP的融合与竞争

另外,对于串行结构出身的DSP和并行结构出身的FPGA,两种技术目前都在利用自身的优势开发新工艺和架构,以满足新应用的需求。例如,TI和飞思卡尔不久前针对3G/LTE多标准无线基站应用,各自开发了采用不同技术将CPU、FPGA、ASIC和DSP功能集成在SoC内的方案。而CPU+FPGA+DSP的SoC技术现在也能提供更多的GMACs执行无线DSP算法了。

 
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