賽靈思傾力打造差異化消費(fèi)電子產(chǎn)品

　　市場(chǎng)前景

　　賽靈思過(guò)去10多年以來(lái)一直致力于為大批量消費(fèi)產(chǎn)品市場(chǎng)提供可編程邏輯器件 (PLD)。消費(fèi)電子不僅是目前公司最大批量市場(chǎng)，同時(shí)消費(fèi)電子產(chǎn)品為新一代賽靈思 FPGA 和目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)的不斷發(fā)展提供了重大市場(chǎng)機(jī)遇。據(jù) IC Insights 預(yù)測(cè)，消費(fèi) IC 市場(chǎng)的銷(xiāo)售規(guī)模到 2012 年將達(dá)到 510 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率 (CAGR) 高達(dá) 16%(見(jiàn)圖 1)。

　　隨著市場(chǎng)對(duì)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(zhǎng)，眾多消費(fèi)電子產(chǎn)品公司面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。它們需要在競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化的市場(chǎng)中不斷提升產(chǎn)品的差異化特性。面對(duì)增加新特性并降低成本的巨大壓力，這些公司還會(huì)發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)窗口 (Market windows) 越來(lái)越小、市場(chǎng)份額越來(lái)越少，而且利潤(rùn)空間也在不斷降低。

　　由于數(shù)字顯示和視頻市場(chǎng)的消費(fèi)者對(duì)高質(zhì)量數(shù)字影像產(chǎn)品的要求永無(wú)止境，上述情況在該市場(chǎng)領(lǐng)域尤為突出。要想在市場(chǎng)中推出高價(jià)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(fèi)多年的時(shí)間來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的專有算法。但是現(xiàn)在，他們的市場(chǎng)窗口變得越來(lái)越小，而且新的消費(fèi)視頻平臺(tái)(3DTV、LED BLU、4K2K)和數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)(DisplayPort、V-By-One?HS、高速 LVDS)推向市場(chǎng)的速度也越來(lái)越快。此外，隨著越來(lái)越多的公司進(jìn)入高清電視 (HDTV) 市場(chǎng)，OEM 廠商在競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中已不能再單純依賴價(jià)格戰(zhàn)了，而必須想辦法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出差異化的產(chǎn)品功能與畫(huà)質(zhì)。

　　原始設(shè)備制造商以前一直在不同產(chǎn)品線上通過(guò)采用 ASIC 或 ASSP 解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)上述設(shè)計(jì)與市場(chǎng)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(jìn)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(dòng)態(tài)市場(chǎng)的需求。此外，由于開(kāi)發(fā)人員采用高級(jí)半導(dǎo)體工藝技術(shù)來(lái)提高性能、存儲(chǔ)器密度和系統(tǒng)級(jí)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(gè)數(shù)字技術(shù)高度整合的時(shí)代，消費(fèi)產(chǎn)品廠商能否生存取決于其能否以更少的資源開(kāi)展更多的工作，能否降低投資風(fēng)險(xiǎn)，以及能否在產(chǎn)品差異化的“戰(zhàn)場(chǎng)”上取勝。

　賽靈思可編程技術(shù)勢(shì)在必行：以設(shè)計(jì)靈活性消風(fēng)險(xiǎn)

　　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(jià)比與特性的最佳平衡，確保客戶在大批量消費(fèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)獲得成功。賽靈思 FPGA 每年向消費(fèi)領(lǐng)域的客戶提供超過(guò) 3,000 萬(wàn)片器件，目前廣泛用于各種不同的消費(fèi)產(chǎn)品，其中包括數(shù)字顯示器、機(jī)頂盒、多功能打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)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(tái)提供可擴(kuò)展的成本選項(xiàng)，并實(shí)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(jí)集成。上述功能通過(guò)賽靈思目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，該平臺(tái)專為滿足消費(fèi)市場(chǎng)的獨(dú)特技術(shù)和設(shè)計(jì)方法要求而精心打造，能適應(yīng)不斷變化的標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)態(tài)發(fā)展的消費(fèi)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(kāi)發(fā)新型消費(fèi)產(chǎn)品和差異化應(yīng)用平臺(tái)所需的低風(fēng)險(xiǎn)可編程方法，相對(duì)于ASIC和ASSP實(shí)施方案而言可加速產(chǎn)品上市進(jìn)程并降低總系統(tǒng)成本。

　　賽靈思消費(fèi)目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)提供了面向低成本、低功耗消費(fèi)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(duì)領(lǐng)域優(yōu)化的硅芯片外，上述平臺(tái)還包括知識(shí)產(chǎn)權(quán) (IP) 模塊、全面的設(shè)計(jì)環(huán)境和可擴(kuò)展的開(kāi)發(fā)套件，配套提供目標(biāo)參考設(shè)計(jì)和一套基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)板，支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的FMC 連接器和子卡擴(kuò)展。

　　針對(duì)消費(fèi)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(guò)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(chǎng)的領(lǐng)先地位優(yōu)勢(shì)，以前代產(chǎn)品一半的功耗實(shí)現(xiàn)了其兩倍的性能，同時(shí)系統(tǒng)成本降低多達(dá) 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(gè)邏輯單元之間，而且通過(guò)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(guò)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(jìn)一步提高系統(tǒng)級(jí)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(chǔ)器控制器、增強(qiáng)型混合模式時(shí)鐘管理以及 SelectIO? 技術(shù)。Spartan-6 FPGA 還支持高級(jí)系統(tǒng)級(jí)電源管理模式、自動(dòng)檢測(cè)配置選擇，以及通過(guò)高級(jí)加密方案 (AES) 和 DeviceDNA 保護(hù)機(jī)制提供的增強(qiáng)型 IP 安全性。

　　Spartan-6 FPGA 實(shí)現(xiàn)了功能和易用性的獨(dú)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(kāi)發(fā)出可以提供出色觀賞體驗(yàn)的數(shù)字顯示器。Spartan-6 FPGA利用集成低抖動(dòng)擴(kuò)頻時(shí)鐘技術(shù)可輕松實(shí)現(xiàn)高性能和 EMI 目標(biāo)。Spartan-6 FPGA的功耗降低了 50%，不僅能簡(jiǎn)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(qiáng) IP 庫(kù)(包括動(dòng)態(tài)γ 校正、運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)暫時(shí)噪聲抑制和動(dòng)態(tài)范圍壓縮等)來(lái)改善畫(huà)質(zhì)。

　　賽靈思數(shù)字電視目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)

　　在平板顯示器時(shí)代，DTV 廠商必須同時(shí)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(cái)力和技術(shù)資源，可開(kāi)發(fā)出各種高度復(fù)雜的視頻算法，但在目前競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化的市場(chǎng)中，如何以更少的資源、更低的預(yù)算以及更短的時(shí)間，開(kāi)發(fā)出具有差異化的產(chǎn)品已成為一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。賽靈思在 CES 2010 上將推出首款專為開(kāi)發(fā)最先進(jìn) DTV 解決方案而優(yōu)化的低成本低功耗可編程平臺(tái)。

　賽靈思消費(fèi)數(shù)字電視目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)簡(jiǎn)化了高級(jí)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(huà)質(zhì)和差異化特性的消費(fèi)數(shù)字顯示器產(chǎn)品以更快的速度推向市場(chǎng)，從而滿足客戶需求。多種 ASSP 的功能可完全整合到單個(gè) FPGA，不僅能降低功耗、節(jié)省板級(jí)空間、改善制冷、提高性能，同時(shí)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(tái)基于 Spartan-6 FPGA 消費(fèi)視頻套件所提供的新一代可編程技術(shù)和智能設(shè)計(jì)方法。新推出的消費(fèi)視頻套件是賽靈思與Tokyo Electron Device (TED) 公司聯(lián)手開(kāi)發(fā)的最新成果，完全整合了使用戶能立即著手設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)板、支持各種新開(kāi)發(fā)與業(yè)界實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)的高速顯示器接口的軟IP，以及ISE? 設(shè)計(jì)套件嵌入式版本軟件。可定制的目標(biāo)參考設(shè)計(jì)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(jì)、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(fèi)電子產(chǎn)品公司一直都是 FPGA 的主要用戶，日后亦會(huì)繼續(xù)如此。事實(shí)上，頂級(jí) OEM 廠商已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，確保電視市場(chǎng)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(dòng)態(tài)背光控制的高分辨率視頻平板顯示器：

　　Spartan-6 FPGA 使開(kāi)發(fā)人員能夠利用支持視頻/調(diào)諧器功能和高級(jí)平板顯示功能的可擴(kuò)展系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高的影像質(zhì)量，同時(shí)降低功耗和成本。此外，開(kāi)發(fā)人員還可通過(guò)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(guò)優(yōu)化的存儲(chǔ)器管理單元 (MMU) 和浮點(diǎn)單元 (FPU) 連接在一起，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)背光控制。

　　實(shí)時(shí)算法評(píng)估：利用 Spartan-6 FPGA 消費(fèi)視頻套件，此平臺(tái)讓 DTV 設(shè)計(jì)人員能開(kāi)發(fā)和評(píng)估硅芯片內(nèi)的影像畫(huà)質(zhì)視頻算法，比傳統(tǒng)實(shí)際用在 ASSP 或 ASIC 的構(gòu)建時(shí)間更少。此外，DTV 設(shè)計(jì)人員還能在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)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(jì)方案內(nèi)附的范例，提供客戶在針對(duì)編譯、調(diào)試及分析各種搭載Spartan-6 FPGA的視頻應(yīng)用方面時(shí)的最佳方法，并展示如何針對(duì)最大的終端產(chǎn)品差異化進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。

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

　　在消費(fèi)市場(chǎng)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(chǎng)投放產(chǎn)品至關(guān)重要。消費(fèi)市場(chǎng)產(chǎn)品開(kāi)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(tái)和數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的快速發(fā)展需要我們?cè)谡麄€(gè)產(chǎn)品生命周期中實(shí)現(xiàn)靈活的變動(dòng)。賽靈思新一代 Spartan-6 FPGA 和目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)可滿足上述設(shè)計(jì)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(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)真正的差異化，而這正是在數(shù)字消費(fèi)電子領(lǐng)域取勝的關(guān)鍵。