可配置平台：殊途同归尽管实现的方法各有差异,但是设计界努力的目标是一致的,即寻求一种能够满足功能性要求,又能够保持足够灵活性的可配置设计平台。在FPGA诞生后的头十年中,它与ASIC所服务的市场可以说是泾渭分明,大家过得也算是相安无事。可是后来,尤其是最近的五年中,工业界的价值标准发生了深刻的变化：主频和线宽不再成为衡量一件产品优劣的唯一指标,倒是“面市时间”这个反映实现能力的词汇常常挂在人们嘴边。也就是说,工业
可配置平台：殊途同归
尽管实现的方法各有差异,但是设计界努力的目标是一致的,即寻求一种能够满足功能性要求,又能够保持足够灵活性的可配置设计平台。
em>在FPGA诞生后的头十年中,它与ASIC所服务的市场可以说是泾渭分明,大家过得也算是相安无事。可是后来,尤其是最近的五年中,工业界的价值标准发生了深刻的变化：主频和线宽不再成为衡量一件产品优劣的唯一指标,倒是“面市时间”这个反映实现能力的词汇常常挂在人们嘴边。也就是说,工业界对于设计响应市场变化的灵活性提出了更高的要求。恰逢此时,经济衰退中半导体工艺升级步伐的减缓将ASIC拖入了高成本的泥潭,因此以FPGA为代表的可编程技术越发显现出它的“侵略性”,不断在应用市场中攻城掠地,蚕食ASIC的市场空间。
虽然关于“ASIC和FPGA采用谁”的争论由来已久,但归根结底就是设计界希望在功能性和灵活性之间找到一种均衡,达到“鱼和熊掌兼得”的境界。在对这两“性”有着鲜明需求倾向的领域,选择谁自不必说,因此大家争夺的焦点就落在了要功能性和灵活性兼顾的“中间地带”。在过去的几年中,我们已经看到了ASIC和FPGA两个阵营为此进行的努力。从现在的形势上看,ASIC阵营的步伐似乎要慢半拍,他们的努力大多还是集中在对ASIC产品制造及升级成本的削减方面,结构化ASIC的出现就是一个例子（参见附文《从ASIC逼近》）。而目前市场中比较成熟的、符合“不大改动系统平台的情况下具有改变系统特性和行为的灵活性”定义的可配置设计平台,大多来自于FPGA厂商。
目前设计界在“可配置平台”的实现上,基本上是因循着“微处理器+可编程逻辑”的思路进行的。那么不同可配置平台间的差异性,很大程度上就体现在对微处理器和可编程逻辑的设计和选择上。
硬核平台
面对广大的嵌入式应用,CPU往往是系统最终性能表现优劣的关键。因此FPGA厂商往往会选择在FPGA中集成硬核CPU以及其他外围模块的方式,创造出一种满足高性能应用的器件类型。
在硬核CPU的选用上,Xilinx公司采用的是PowerPC 405,这是一个 32位RISC核,将其集成在Xilinx的Virtex-Ⅱ Pro器件中后,工作频率可以达到400MHz,性能超过了600DMIPS,这一出众的性能使Virtex-Ⅱ Pro受到网络电信、音视频处理等高端应用的青睐。
与Xilinx不同,另一家FPGA厂商Altera公司在设计基于硬核的可配置平台时,选用了公开授权的ARM922架构,这是一个主频可以达到200MHz的32位RISC内核,它与Altera的APEX FPGA架构集成后形成了被称为Excalibur的系列器件,根据可编程逻辑密度和外围模块的不同Excalibur共有三个型号。Altera公司IP业务部副总裁Craig Lytle表示,Excalibur器件是专门针对喜欢采用ARM指令集架构(ISA)并寻求完整的处理器次系统来充当主处理器的客户设计的,而且他坚定的认为,与PowerPC相比,作为可配置平台的CPU硬核,ARM是一种更有前途的架构,这是因为“ARM的AMBA总线架构是事实上的行业标准,很多IP供应商已将AMBA总线架构标准化”,这对于平台功能的扩展与升级是十分关键的。
