XILINX_zynq_详解(1)
Xinlix的FPGA确实做的是⼜⼤⼜强,接触FPGA有5、6年的时间,
从没有详细的了解⼀下FPGA是什么?
FPGA可以做什么?
FPGA的溯源在哪⾥?
FPGA的⼚商有哪些?
FPGA的选型该怎么进⾏?
FPGA在⼈⼯智能上会有什么发展前景?
FPGA该如何学习?
FPGA的着⼒点该在什么地⽅?
  接着新开园的新鲜劲,做⼀下总结,因为涉及内容较多,为了能浅显易懂的介绍好各个问题,有必要也必须拉出⼀条主线来。
  稍微⾛个神,为什么写博客?很多⼈在写,我个⼈意见,写博客不是⽬的,⽬的是能够将知识系统的总结⼀下。在⽹络上泛泛的看来的东西,太杂太不系统,如果不整理⼀下、消化⼀下,可能还是没有⼀点进步,所以要写出来,总结下来。
  好,来拉⼀条主线?
什么是FPGA【定义】→FPGA的⼚家有哪些【选型】→FPGA是什么、FPGA可以做什么【应⽤】—————————————我是分隔符———————————————————————————
①什么是FPGA?
  FPGA-Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列,它是在其他可编程器件,如PAL\GAL\CPLD的基础上进⼀步发展的产物,也是为ASIC(专⽤集成电路)领域中的⼀种半定制电路⽽出现的,克服了原有可编程器件门电路书有限的缺点,FPGA⼀般来说⽐
ASIC(专⽤集成电路)的速度要慢,实现同样的功能⽐ASIC电路⾯积要⼤。但是他们也有很多的优点⽐如可以快速成品,可以被修改来改正程序中的错误和更便宜的造价。⼚商也可能会提供便宜的但是编辑能⼒差的FPGA。因为这些有⽐较差的可编辑能⼒,所以这些设计的开发是在普通的FPGA上完成的,然后将设计转移到⼀个类似于ASIC的芯⽚上。另外⼀种⽅法是⽤CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)。【摘⾃度娘】
  看来很成功的产物,发展壮⼤的过程不可避免的会经历艰难困苦,FPGA也不例外,1985年的冬天,全球⾸款FPGA产品⽐我早2年出⽣了,起名:XC2064,诞⽣宣⾔:未来⼗年内每⼀个电⼦设备都将有⼀个可编程逻辑芯⽚!当时呱呱落地的它可能想不到,今天的它确实实现了这个理想。
艰难困苦,⽟汝于成,1985年的丑⼩鸭编程了现在的⽩凤凰。
  FPGA的贡献不⽌于此,它也不断推动者半导体⼯艺的飞速发展,1985年的2um⼯艺,1991年的0.7um⼯艺,2001年的150nm⼯
艺,2002年的130nm⼯艺,2003年的90nm⼯艺,2006年的65nm⼯艺,现如今的28nm⼯艺,20nm⼯艺和16nm⼯艺。
  随着技术的不断发展,FPGA由配⾓变成了主⾓,很多系统设计都是以FPGA为中⼼进⾏设计,FPGA的开发周期平均为7个⽉到12个⽉,⾮常适⽤于原型设计。
  总⽽⾔之,⾔⽽总之,FPGA改变了半导体⾏业。
②FPGA⼚家有哪些?
FPGA市场前景诱⼈,但是门槛之⾼在芯⽚⾏业⾥⽆出其右。全球有60多家公司先后斥资数⼗亿美元,
前赴后继地尝试登顶FPGA⾼地,其中不乏英特尔、IBM、德州仪器、摩托罗拉、飞利浦、东芝、三星这样的⾏业巨鳄。
近⼏年,全球半导体⾏业的关键词就是:收购、兼并、重组,FPGA领域也发⽣了不⼩的变化。
三⼤FPGA(Field-Programmable Gate Array)⼚商的收购关闭案:
Altera(阿尔特拉):2015年12⽉,全球第⼆⼤FPGA制造商Altera被芯⽚巨头英特尔以167亿美元完成收购,这也是英特尔历史上最⼤的⼀起收购。
LatTIce(莱迪思):2016年4⽉紫光宣布在公开市场收购LatTIce 6.07%股权,致使LatTIce的股票股价⼤涨18%;2016年11⽉3⽇,LatTIce被Canyon Bridge 以13亿美元收购(还未正式确定)。
Microsemi(美⾼森美):2017年3⽉21⽇,美⾼森美宣布关闭位于上海的制造⼯⼚。预期,上海美⾼森美半导体有限公司正式关闭时间为2017年10⽉底。
array工艺详解
FPGA市场前景诱⼈,但是门槛之⾼在芯⽚⾏业⾥⽆出其右。全球有60多家公司先后斥资数⼗亿美元,前赴后继地尝试登顶FPGA⾼地,其中不乏英特尔、IBM、德州仪器、摩托罗拉、飞利浦、东芝、三星这样的⾏业巨鳄,但是最终登顶成功的只有位于美国硅⾕的四家公司:Xilinx(赛灵思)、Altera(阿尔特拉)、Lattice(莱迪思)、Microsemi(美⾼森美),其中,Xilinx与Altera这两家公司共占有近90%
的市场份额,专利达到6000余项之多,如此之多的技术专利构成的技术壁垒当然⾼不可攀。⽽Xilinx始终保持着全球FPGA的霸主地位,难以撼动!
FPGA门槛之⾼在芯⽚⾏业⾥⽆出其右。FPGA是⼀个技术密集型的⾏业,没有坚实的技术功底,很难形成有竞争⼒的产品。这也是FPGA市场多年来被四⼤巨头Xilinx(赛灵思)、Altera(阿尔特拉)、Lattice(莱迪思)、Microsemi(美⾼森美)基本垄断的原因。
Xilinx(赛灵思)
总部:美国
Xilinx(赛灵思)是全球领先的可编程逻辑完整解决⽅案的供应商。研发、制造并销售范围⼴泛的⾼级集成电路、软件设计⼯具以及作为预定义系统级功能的IP(Intellectual Property)核。产品包括复杂可编程逻辑器件(CPLD),在某些控制应⽤⽅⾯CPLD通常⽐FPGA速度快,但其提供的逻辑资源较少。可编程逻辑解决⽅案缩短了电⼦设备制造商开发产品的时间并加快了产品⾯市的速度,从⽽减⼩了制造商的风险。与采⽤传统⽅法如固定逻辑门阵列相⽐,利⽤可编程器件,客户可以更快地设计和验证他们的电路。⽽且,由于Xilinx器件是只需要进⾏编程的标准部件,客户不需要象采⽤固定逻辑芯⽚时那样等待样品或者付出巨额成本。Xilinx产品已经被⼴泛应⽤于从⽆线电话到DVD播放机的数字电⼦应⽤技术中。
Altera(阿尔特拉)
总部:美国
是世界上“可编程芯⽚系统”(SOPC)解决⽅案倡导者。结合带有软件⼯具的可编程逻辑技术、知识产权(IP)和技术服务,在世界范围内为14,000多个客户提供⾼质量的可编程解决⽅案。新产品系列将可编程逻辑的内在优势——灵活性、产品及时⾯市——和更⾼级性能以及集成化结合在⼀起,专为满⾜当今⼤范围的系统需求⽽开发设计。全⾯的产品组合不但有器件,⽽且还包括全集成软件开发⼯具、通⽤嵌⼊式处理器、经过优化的知识产权(IP)内核、参考设计实例和各种开发套件等。
Microsemi
总部:美国
⼀家领先的⾼性能模拟和混合信号集成电路及⾼可靠性半导体设计商、制造商和营销商。
Lattice(莱迪思)
总部:美国
提供业界最⼴范围的现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)及其相关软件,包括现场可编程系统芯⽚(FPSC)、复杂的可编程逻辑器件(CPLD),可编程混合信号产品(ispPAC)和可编程数字互连器件(ispGDX)。莱迪思还提供业界领先的SERDES产品。 FPGA和PLD是⼴泛使⽤的半导体元件,最终⽤户可以将其配置成特定的逻辑电路,从⽽缩短设计周期,降低开发成本。我们的最终⽤户主要是通讯、计算机、⼯业、汽车、医药、军事及消费品市场的原始设备⽣产商。
紫光国芯股份有限公司
总部:北京
紫光国芯股份有限公司是紫光集团有限公司旗下半导体⾏业上市公司,是⽬前国内最⼤的集成电路设计上市公司之⼀。下属⼦公司北京同⽅微电⼦有限公司、深圳市国微电⼦有限公司和西安紫光国芯半导体有限公司均为国家⾼新技术企业和国家规划布局内集成电路设计企业。多年来,公司坚持“科技改变⽣活,⽤芯服务社会”的理念,推动智能卡芯⽚、特种⾏业集成电路、FPGA和存储器芯⽚等核⼼业务的发展。2016年11⽉紫光同创“PGT180H⾼性能FPGA”产品获得2016年第⼗⼀届“中国芯”最具潜质产品。
京微雅格(北京)科技有限公司
总部:北京
中国第⼀家量产FPGA的公司,曾传出“倒闭”的谣⾔,虽然并没有倒闭,但不可否认其陷⼊运营资⾦困境。
其他FPGA⼚商不在这⾥详细介绍。罗列如下:
西安智多晶微电⼦有限公司
智多晶微电⼦专⼼致⼒于成为中国第⼀⼤可编程逻辑电路(FPGA与CPLD)集成电路制造和应⽤供应商。在中国设计,在中国制造,销售到全球,成为世界前三⼤FPGA和CPLD制造供应商。
⼴东⾼云半导体科技股份有限公司
⾼云半导体于 2014 年1⽉成⽴,公司以国产现场可编程逻辑器件(FPGA)研发与产业化为核⼼,旨在推出具有核⼼⾃主知识产权的民族品牌FPGA 芯⽚,提供集设计软件、IP核、参照设计、开发板、定制服务等⼀体化完整解决⽅案的民营⾼科技公司。
⾼云FPGA产品分“⼩蜜蜂家族”和“晨熙家族”,以55nm级别以上的FPGA芯⽚为主导产品的集成电路企业,定位中⾼端和中等规模的FPGA芯⽚。2016年已完成中低密度的产品布局。
上海安路信息科技有限公司
上海安路信息科技有限公司成⽴于2011年,总部位于上海。公司创始⼈及核⼼团队来⾃海外⾼级技术管理⼈才、国外FPGA公司产品开发⾻⼲以及学术界资深FPGA科研⼈员组成。公司专注于为客户提供⾼集成度、⾼性价⽐的可编程逻辑器件、可编程系统级芯⽚、定制化可编程芯⽚、及相关软件设计⼯具和创新系统解决⽅案。
成都华微电⼦科技有限公司
⾪属于中国电⼦信息产业集团,公司具备90纳⽶CMOS、0.18微⽶Bi-cmos及BCD先进制程的数字模拟混合信号设计技术,可编程逻辑器件、A/D、D/A、模拟电路及接⼝电路的系列产品⽅⾯在国内具有领先优势。可编程逻辑器件CPLD、FPGA硬件设计平台、可编程逻辑器件综合、映射及编程算法软件技术平台、可嵌⼊ MCU、DSP、DLL、I/O等SOPC设计技术、△-∑、流⽔线、逐次逼近等A/D、D/A设计技术、PCI、VME、1394等设计技术、⾼频数字输出LVDS设计技术、CMOS⾼精度带隙基准设计技术、PWM、PFM设计技术、⾼可靠抗ESD、EMI、Environment设计技术、故障诊断及扫描测试技术。
上海遨格芯微电⼦(AGM)
AGM在杭州、上海和北京设有办公室,⾃公司2012年创办以来,始终专注于研发⾃主知识产权的FPGA核⼼软件和硬件技术。已经推出三个系列的CPLD、FPGA、Programmable SoC产品进⼊量产,已得到多家知名⼚商认证,在多元化的市场量产出货,是⾸家得到国内商⽤市场认可的国产FPGA供应商,并
通过三星供应商认证的产品。
AGM在软件和电路上拥有⾃主知识产权,在产品⽅⾯⽬前⾛的是兼容主流⼤⼚并软硬件⽣态不变的路线,在芯⽚内部接⼝兼容主流⼚商器件,PCB板级可以直接替换并⽤AGM编译软件导⼊烧写。
虽然国内做FPGA的企业着实不少,但是,能把FPGA真正的做好的⼜有谁呢?对于国产FPGA的发展,业界值得深思。

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