全球最快FPGA厂商Achronix跻身FPGA市场

Achronix日前发布了一款FPGA产品Speedster，据称，这款产品是全球最快的FPGA，可以实现1.5GHz的峰值性能。


Speedster系列的首款产品为SPD60，该产品系列的速度可以达到1.5GHz，性能比现有FPGA提高了3倍。事实上，Speedster并不是该公司的第一款产品。该公司在2006年就已经推出了一款90nm的Ultra chip FPGA，当时这款芯片由于没有更多的市场需求而放弃。而此次，该公司希望通过Speedster产品在需要类似ASIC性能的应用，比如网络、电信、测试与测量、加密以及其它高性能应用中取得成功。

Achronix创始人、董事长兼首席执行官John Lofton Holt表示，FPGA目前的发展已经到达了一个性能瓶颈，而标准的Cell ASIC也同样受限。传统的FPGA在全局时钟逻辑中，仅传输有效数据，即位于时钟信号边缘的数据，每个寄存器在每个时钟边缘都输出一个新的数据标记，这样就导致了时钟速率必须支持整个时钟域的最慢路径。Achronix推出的异步技术恰恰可以解决这个瓶颈，主要体现在两方面：一是异步技术消除了全局时钟分布限制，二是其自动支持设计管道(picoPIPE)。


Achronix专利的加速技术picoPIPE，在没有全局时钟的情况下，采用简单的握手协议来高效地控制数据流。每个数据权标采用两个信号而非一个，同时数据传输通过确认(Acknowledge)完成而不是全局时钟。这样就大大提高了性能。Lofton Holt指出，picoPIPE技术的另一个关键特性就是它允许电源电压存在明显差异，这样就为用户提供了一个重要的电源管理工具。而内核电源电压可通过调节来降低功耗。


除此之外，Speedster系列产品还具有10.3Gbps串行器/解串器(SerDes)，可以支持多种高速接口，如40G/100G以太网、CEI-6G、10Gbps背板、XFI、PCI Express(1代和2代)、XAUI、Serial Rapid IO以及Infiniband等。


“我们是目前唯一一家能够提供10.3G SerDes支持的FPGA厂商。” Lofton Holt表示，“很多运营商，如Verizon、AT&T都希望能在2010年开始使用40G/100G以太网接口标准，这就表示运营商们必须在2009年初拿到相关产品，以进行现场测试。而竞争对手最快也要在今年年底才能推出8.5G SerDes的产品。”


据Lofton Holt介绍，picoPIPE与10.3Gbps SerDes的结合，除了带来系统吞吐量方面的优势之外，配合集成DDR2/DDR3控制器，也能支持高速存储器接口，也因此Speedster产品系列的I/O速度能够完全与内核性能相匹配。此外，Speedster还提供完整的独特DDR2/DDR3解决方案，包括物理层与控制器，从而可支持速度高达1066Mbps的存储器接口。据悉，这款采用了TSMC高性能65nm G+ CMOS工艺制造的FPGA产品已经开始供货。

初创FPGA公司面临业界质疑

尽管Achronix向业界展示了Speedster产品的种种好处，并且强调其高速特性，但这似乎并没有得到同行厂商的认同。

Actel公司总裁John East甚至表示：“他们成功的机会基本上是零。因为除了要面对巨额的研发成本，这些公司还必须能找到愿意采用他们新架构产品的新客户。现在这个时侯进入，对于FPGA市场来说太迟了。”


赛灵思亚太区销售副总裁杨飞也表达了同样的观点。他指出，一家成功的FPGA公司，不仅仅是要提供硅片，还包括完善的IP支持和整个服务软核，是一个系统的方案。作为初创公司，要在这个行业竞争，可能会面临一些质疑，如软件支持是否能及时匹配现有产品。如果仅仅是提供芯片，而缺乏充足的软件工具支持，以及强大的IP，很难成功。FPGA是一个进入门槛很高的市场，从最底层的芯片，到工具、IP算法，以及整个平台的兼容和升级都是需要考虑的。这些都不是短期内可以完成的，需要时间的积累。他表示：“但是往往新兴公司在上述这些方面相对都比较缺乏，因此这些公司的发展前景还是非常令人担忧。”


对于来自业界的质疑，Lofton Holt则显得非常坦然。他说道：“我曾经担任过普华永道与博思艾伦的战略与技术咨询业务经理，也创建过自己的公司(Integrated Strategies Group)。在管理技术与风险投资咨询业务中，帮助过许多初创公司获得了成功，因此，我知道该怎么说服风投以及客户，给他们信心。”


他指出，多数初创FPGA公司最终失败的原因不过三点：一是没有足够的资金支持；二是他们选取了很奇异的技术，生产出的产品应用领域很狭窄；三是产品设计无法与用户熟悉的工具相匹配。Lofton Holt说：“Achronix与他们不同，我们在2007年的第一轮融资中就得到了3,440万美元，并且员工人数也从最初的4名增加到了现在的75名。这些都是Achronix一步步前进的很好例证。”

专于高速FPGA，不与赛灵思、Altera直面竞争

“当然，我们也并不会与赛灵思、Altera这样的巨头面对面的竞争。我们会选择他们没有进入的市场。例如，我们的产品是业界速度最快的，而传统的FPGA厂商为了不断扩大市场份额，则更多的关注密度和功耗等性能指标。” Lofton Holt表示，当然，他们也在追求高性能。从工艺制程来看，90nm到65nm，再到40nm，这些厂商的产品性能并没有因为工艺制程的提高而大幅提高。他们的产品无法实现高速的根本原因就是全局时钟分布和功耗对系统性能产生了重要影响。Achronix的picoPIPE技术则解决了这些问题。


通过调查发现，越来越多的客户不仅需要高密度以及低功耗的产品，对高速度FPGA产品的需求也在不断增加。“我们希望为那些需要高性能FPGA产品的客户提供解决方案，这个市场将达到17亿美元。因此，我们不需要在市场上替代赛灵思或Altera，就可以成为一个价值十亿美元的公司。”


市场分析机构Semico Research公司的高级市场分析师Rich Wawrzyniak则指出：“FPGA市场是一个很难进入的市场，只有推出真正具有创新性的产品，才有可能在此市场领域竞争并取得胜利。因此Achronix推出一款具有类似于ASIC性能的FPGA产品，应该能在高端市场领域与ASIC展开竞争。”