Altera CTO:未來十年是硅片融合的十年(2)

2012年05月24日 08:46 來源:EEWORLD 作者:秩名 我要評(píng)論(0)

標(biāo)簽:Altera(94)硅片(10)
圖二:來自英特爾的報(bào)告

  根據(jù)英特爾的報(bào)告,英特爾也在找類似的硅片融合的方案。Altera也有硅片融合的趨勢,如果FPGA中集成了處理器,會(huì)同時(shí)兼具硬件與軟件的靈活性。同時(shí),如果是我們把ASIC跟ASSP的一些特性加到我們FPGA,我們又可以為這個(gè)系統(tǒng)帶來更高的功效,更低的成本,這就是我們硅片融合的一個(gè)趨勢,這里面有處理器,有DSP,有專用的IP。當(dāng)然加上可編程的架構(gòu),這就是硅片融合時(shí)代的混合系統(tǒng)架構(gòu)。

  作為FPGA的供應(yīng)廠商,我們有一些天然的優(yōu)勢去做硅片融合這樣的技術(shù),是因?yàn)樽鳛镕PGA的供應(yīng)廠商,我們了解FPGA的架構(gòu),我們有它的一些生態(tài)系統(tǒng)。我們可以利用在FPGA上的優(yōu)勢,引用外面處理器或者是一些硬核的IP,來融合系統(tǒng)架構(gòu)。有些芯片廠商如果沒有FPGA的積累,盡管可以去做一些硅片融合,但他們只能做到處理器加上一些硬核的IP,靈活性就沒有像傳統(tǒng)的FPGA廠商做到這么靈活。

  在我們看到的未來十年,F(xiàn)PGA架構(gòu)的演進(jìn)還在繼續(xù)。在FPGA中我們會(huì)有硬核的處理器,會(huì)有大容量的邏輯單元,我們可以利用這種兼顧的架構(gòu)不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域。我們可以覆蓋高性能的計(jì)算、高性能的存儲(chǔ)、汽車馬達(dá)控制等。

  在迎接硅片融合的時(shí)代,如果只是做芯片的話是不夠的。芯片上面需要支撐的技術(shù),作為Altera,我們在這塊也有一些積累。比如說像集成處理器等方面。其實(shí)在過去的幾年中,我們已經(jīng)有很多的很廣的處理器的選擇給到客戶,包括我們自己開發(fā)的Nios 2的軟核處理器,它是一個(gè)RSIC架構(gòu)的處理器,是利用FPGA的架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)處理器功能的軟核。根據(jù)我們的調(diào)查,有三分之一的客戶會(huì)用到一個(gè)或多個(gè)NIOS軟核處理器。同時(shí)我們在硬核的處理器選擇上,我們會(huì)有ARM硬核處理器集成在FPGA中。

  同時(shí)在其他的處理器的選擇上,我們還有MIPS 32這樣的軟核處理器給到客戶,同時(shí)還有跟飛思卡爾合作的ColdFire軟核處理器,ARM Cortex軟核處理器。同時(shí),我們也和英特爾合作,有些客戶希望為Atom增加靈活性,所以英特爾將我們的FPGA與Atom做到了一個(gè)封裝下,成為單芯片方案。

  另外一個(gè)方面作為ASIC這一塊,我們有HardCopy的技術(shù),不光是整個(gè)芯片可以做成HardCopy,我們還有技術(shù)是把FPGA的一部分做HardCopy,這樣的話我們可以給客戶提供嵌入式ASIC方案。在ASSP這一塊我們會(huì)提供給客戶的解決方案,同時(shí)會(huì)有一些IP。舉個(gè)例子,我們在2010年我們收購了一個(gè)公司叫Avalon,這個(gè)公司主要它是在OTN光通訊這一塊,它有很多光通信IP積累。通過收購Avalon這樣的公司,Altera能夠?yàn)镺TN的客戶提供一些解決方案,同時(shí)我們會(huì)用這樣的IP幫客戶解決一些系統(tǒng)的方案。

  在DSP這一部分,Altera是一直在投入的。包括我們會(huì)提供浮點(diǎn)運(yùn)算的DSP的架構(gòu),因?yàn)樵谟行?yīng)用里面需要有浮點(diǎn)運(yùn)算的DSP來給到很大的動(dòng)態(tài)范圍。我們同時(shí)還有在可變精度的DSP上面,我們在新一代的產(chǎn)品上面會(huì)有這樣的可變精度的DSP模塊給到客戶。您看到復(fù)雜的系統(tǒng)上面,包括有FPGA、有處理器、還有DSP這樣的一些不同的技術(shù),對它進(jìn)行編程其實(shí)是需要重要考慮的。怎么樣來編程是需要一套環(huán)境,包括綜合、仿真還有持續(xù)分析主要是對FPGA進(jìn)行編程。而對于復(fù)雜的芯片系統(tǒng)來說,系統(tǒng)互連也是需要考慮的。

  同時(shí),對于C代碼的編程,需要對處理器進(jìn)行C代碼的編程這樣一些工具,也是要考慮的。包括DSP的編程方法,編程工具也是要考慮的事情。同時(shí)對于嵌入式的軟件,還有操作系統(tǒng)方面的考量。

  

  圖三:混合系統(tǒng)架構(gòu)下Altera生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)工具

  以上這五點(diǎn),是在混合系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下需要考慮的設(shè)計(jì)方式及方法。

  現(xiàn)在在Altera,有50%的開發(fā)人員是在做軟件工程支持方面,50%做芯片本身。我自身也是來自EDA公司,所以公司其實(shí)是很重視這部分。

  針對以上五點(diǎn)混合系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境,我們有分別的解決方案:

  在綜合、方針及時(shí)序分析方面,我們有傳統(tǒng)的QuartusII,而在片上互連方面,我們有Qsys工具。在基于C語言的編程工具上,OpenCL可以做一個(gè)并行編程的編譯器。DSP編程方面,我們跟The MathWorks合作,可以通過SoPC Builder下的DSP Builder提供給客戶。同時(shí)嵌入式的軟件工具及OS支持,由于我們有最強(qiáng)大的處理器組合,因此可以通過他們的第三方開發(fā)工具,獲得對FPGA的開發(fā)支持。

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