VARFÖR FPGA?

Snabb utveckling FPGA teknologin uppfanns för drygt 20 år sedan. För knappa 10 år sedan användes FPGA för små serier och för prototyper. En krets en med 1 miljon grindar kostade runt $750 och drog ganska mycket ström. Idag kan man få lika mycket logik för runt $15 som dessutom är 3 x snabbare med 3x minnet. Idag sköts exempelvis all grafikkontroll i platt-TV av en FPGA. Vem hade trott för 5 år sedan att det skulle sitta en FPGA i varje TV? Utvecklingen inom FPGA området ligger verkligen i framkant inom hela halvledarindustrin. Ett bevis på detta är ju att FPGA'er tillverkats på 65nm process sedan början på 2006. FPGA på frammarch Flexibilitet är kanske ett utslitet ord i sammanhanget men faktum kvarstår att det är fortfarande lika relevant som när konceptet FPGA uppfanns. Alla som designat ASIC vet att en ASIC drar mindre ström och har lite högre prestanda. Men till priset att det tar upp till dubbelt så lång tid att få designen på plats, dyra initial kostnader i verktyg och engångskostnader (sk NRE) men framför allt att designen blir låst. Hur många vill inte kunna uppgradera sin hårdvara utan att behöva göra om kortet? Time-to-market blir allt viktigare i vår globala värld. Om du kan få ut din nya produkt 6 månader före din konkurrent kommer han oftast aldrig ikapp. Ett alternativ om man är på en sådan marknad är applikationsspecifika kretsar (ASSP). Det går oftast lika fort som en FPGA lösning men till följd att du får ett kort med betydligt fler kretsar. Och vad händer när en av dessa kretsar går End-of-life? ASSP kretsar tenderar att ha ett relativt kort liv. FPGA'er lever upp till 15 år. Färdiga lösningar Ett annat alternativ för den som förstår kostnaden med ASIC och som inte vill ta risken med diskreta lösningar är att använda färdiga lösningar i FPGA, sk IP block. I stället för att använda massa olika kretsar som gör specifika jobb, kan man implementera färdiga funktioner i FPGA'n med hjälp av IP Block. Detta gör att du kan effektivisera ditt design arbete, komma till marknaden snabbare och få färre kretsar och därmed minska risken för End-of-life problem. System-On-a-Chip Ett ytterligare steg i effektiviseringen av en produkt är att implementera funtioner som fram till idag oftast görs i separata kretsar, ex DSP funtioner, höghastighetsgränssnitt , processorlösningar med både hårda och mjuka kärnor samt kontrollfuntioner. I dom flesta fall kan all digital funtionalitet i en produkt göras i en FPGA. Detta leder till att man får en produkt som går snabbt att utveckla, som får en mindre kortyta, förbrukar mindre ström, men framför allt leder till att den totala kostnaden för produktutvecklingen blir minimal. Allt detta resulterar i en produkt som blir billigare att utveckla och billigare att underhålla. Magnus Lindblad Torbjörn Söderlund Xilinx