2009年的第一季刚过，各家企业的财报与产业销售统计正陆续出炉中。在经过去年9月起的一阵急杀之后，全球的经济成长瞬间急冻，甚至转为负向发展。市场与业者在经历整整2季「冷到不行」的销售情况后，早已处在极低迷的状态下，急需几个「好消息」来提振士气，也因此第一季的销售成果便格外引人注目。然而市场分析单位似乎不打算这么体贴大家，他们直言目前仍没有乐观的本钱，因为大环境还没有出现好转的迹象，预计接下来的2~3季，整体市场仍会处于零成长，甚至是负成长的状况，至少要到2010年之后，才会比较乐观。而以上正是本届2009年旧金山电子高峰会（Electronics Summit）的举行背景，业者与市场正处在一个最坏的年代里，而在距离经济复苏前，至少还有10个小月要渡过，该如何安稳的渡过低点，并在来年的竞争中脱颖而出，成为当前最关键的命题。而这一方面乐观，一方面又保守的心态，也成为本届高峰会的独特气氛。以下便是高峰会的报导内容。

逢低抢进 FPGA气势正焰

有一消，必有一长。在ASIC晶片发展受限的情况下，FPGA当然要趁势而起，尤其是在当前经济低迷之时，消费性电子产品的高销售量荣景短期内将不复见，连带促使ASIC晶片业务也直转急下。当此之时，客户不会轻易尝试开发成本动则上千万的ASIC专案，转而采取适合量少且设计弹性高的FPGA解决方案，这也让FPGA产品成为在金融风暴下最有成长潜力的产业之一。

ASIC成本高 逆境中FPGA更具优势

可编程方案的领导商Altera，其执行长John Daane在专题演讲中就表示，在整体的半导体产业中，有将近40%的晶片是用在消费性电子产品上，包含手机、MP3播放器及DVD播放器等。因此，一但市场面临消费紧缩，消费性产品的出货也会剧降，当然晶片业所遭受的冲击也相对较大。特别是ASIC晶片，因为ASIC晶片的生产成本高，制程越先进，所耗费的金额更庞大，在当前的经济劣势下，业者不会贸然开发ASIC，而这就是FPGA的机会点。

《图一 Altera执行长John Daane表示，ASIC芯片的生产成本高，制程越先进，所耗费的金额更庞大，在当前的经济劣势下，FPGA有很大的发展机会。》

Daane指出，以40奈米制程的ASIC专案为例，至少要创造6亿美元的收入才能打平，而要达成如此大的金额，一定要是高量产的消费性电子产品，如手机等，才有可能达到。其他的电信与工业产品几乎不可能有如此高的出货量，因此改采FPGA是势在必行。

此外，Daane也预测，今年整体半导体市场将会有25%~30%的衰退。但PLD市场的衰退幅度将相对较小，而且会较整体半导体市场表现为佳，不单是在今年，在2010年也同样是如此。虽然目前有部份的PLD是以消费性产品为主要市场，这类的产品就必须转移至其他稳定的市场上，因为消费性产品在未来数年间将难有所为。相对于消费性产品，可编程解决方案跨足的领域非常广泛，一颗FPGA晶片就能运用在军事、通讯、工业及汽车电子等不同领域上，甚至是DSP和微处理器等，都能有FPGA的应用空间，不需要倚赖单一种类型的产品，因此获利能力稳定。

另外，Daane也认为，产业出现大规模整并也是此经济低迷时的一大现象。他指出，高利润的时代已经过去了，未来的市场将以低利润、高占有率的局势发展，例如PLD、MCU及绘图晶片产业便是如此发展。而像记忆体、类比产品和ASSP等产业，目前则有太多的竞争者，未来势必会有一番整并，相较于这些产业，PLD已有良好的产业型态，并将在未来蓄势而发。

《图二 在「Low Cost FPGAs or Custom Silicon？」为题的座谈会中。与会的代表为Silicon Blue（左1）、Altera（左3）及Acte（右1）l三家可编程供货商，而台湾的IC设计服务公司创意电子（GUC）则是唯一的ASIC方案业者（左2）。》

在消费性电子领域与ASIC展开竞争

而在Altera执行长的专题演讲之后，下午随即进行了一场以「Low Cost FPGAs or Custom Silicon？」为题的座谈会。与会的代表为Altera、Silicon Blue及Actel三家可编程供应商，另外，台湾的IC设计服务公司创意电子（GUC）则是唯一的ASIC方案业者。

座谈会一开始，主持人Gartner分析师Bryan Lewis就出示一张在2003年所作的预测投影片，他表示，FPGA与ASIC最终会在某些领域上产生取代和竞争的现象，也许在2003年的时候不明显，但现在情况已经发生了。他进一步指出，在当前的经济危机下，全球的市场都将呈现衰退的局面，只有几个特定的​​领域仍能维持微幅成长的态势。其中军事与无线基础建设便是两个稳定成长的市场，尤其是中国的3G建设现正如火如荼的发展中。在这两个市场上，FPGA展现了绝佳的竞争优势，包含更快的上市时间与降低设计风险等，因此，FPGA在此市场上出现大幅的成长，也支撑了Xilinx和Altera这类可编程方案供应商的营运。

《图三 Gartner分析师Bryan Lewis表示，FPGA与ASIC最终会在某些领域上产生取代和竞争的现象。》

而除了军事与无线基础建设之外，智慧型手机与Netbook也是成长亮眼的市场，即便在当前的金融风暴下，仍维持了相当可观的成长率。但这两个领域都是属消费性电子产品，目前也一直都是ASIC方案的主要市场，对FPGA业者来说，是一个非常难进入的领域。但Bryan Lewis不讳言的指出，姑且不论它适不适合使用FPGA，毫无疑问的，它都是一个成长中市场，所有的晶片业者也必定会抢进。但如果FPGA业者想要进入消费性电子市场，那么Low Power与Low Cost就是他们必须要具备的两大特点。

Low Power与Low Cost的两大趋势

对过去的FPGA方案来说，功耗一直是其最大的致命伤，造成其应用的范围受限，也难以进入轻薄可携的消费性电子领域。但近来，随着半导体制程的突破，以及FPGA的设计架构进一步的改善，已经使得FPGA解决方案逐渐克服高功耗的缺陷，也慢慢的打入部份的可携式装置中。

Silicon Blue：使用SDRAM架构 瞄准高量产市场

甫于2006年成立的新创可编程方案供应商Silicon Blue，就是一家致力于提供超低功耗的「ASIC-Like」FPGA公司，其执行长Kapil Shankar出身于FPGA大厂Xilinx，并一手制定了Xilinx低成本产品Spartan的发展策略，对于Low Power与Low Cost的FPGA开发有独到的心得，该公司首款的「ICE」系列FPGA产品，功耗最低仅有10's μA，且售价也在1至3美元之间。

《图四 Silicon Blue执行长Kapil Shankar表示，Silicon Blue的SDRAM解决方案是针对高量产的便携设备所设计，在成本与功耗上都十分优异。》

Silicon Blue执行长Kapil Shankar表示，消费性电子产品正在朝向行动化与多工整合的方向发展，而智慧型手机正是集大成的代表性产品，它整合了照相、录影、音乐播放以及电脑运算等功能，未来还会进一步整合微投影的技术，而这类的产品全都仰赖电池供电，因此对于低功耗与高整合度十分注重。其他如数位相框、MID及新兴的Netbook也都有同样的需求取向。过去这类产品都仰赖ASIC方案来达成所需，但在整合新功能以及上市时程方面，就显的力不从心。

Kapil强调，Silicon Blue的解决方案是针对高量产的可携式装置所设计，在成本与功耗上都十分优异。该公司使用独家的SDRAM架构与电源管理技术，并采用TSMC 65nm制程生产，能满足使用电池供电的可携式产品的应用需求。

Altera：以HardCopy ASIC满足低功耗需求

目前市场排名第二的FPGA公司Altera，旗下的产品线十分全面，对于各类的市场区隔都有相对应的产品，其中HardCopy ASIC系列就是以高量产及低功耗为主要的诉求。 Altera HardCopy ASIC部门资深经理Dave Greenfield表示，Altera是一家技术领先的可编程方案供应商，能满足各式各样的应用需求，包含低阶低功耗的CPLD、低成本的FPGA、低成本具备收发器的FPGA、高逻辑闸高效能的FPGA、以及适合高量产的HardCopy ASIC。

《图五 Altera HardCopy ASIC部门资深经理Dave Greenfield表示，HardCopy ASIC解决方案兼具ASIC和FPGA的优势。不但具备FPGA可编程的功能，设计弹性高，上市时程也快，同时拥有ASIC低电耗，适合高量产。》

Dave指出，Altera的HardCopy ASIC解决方案兼具ASIC和FPGA的优势。不但具备FPGA可编程的功能，设计弹性高，上市时程也快；同时拥有ASIC低电耗，适合高量产，以及整体系统成本低的优势。因此，非常适合想要进攻高量产市场的客户。他解释到，Altera与传统的ASIC方案不同，而是使用可编程的形式，在系统设计的初期是使用FPGA进行设计，因此在设计弹性与上市时程方面都有优势，一但有高量产的考量时，便可转移至HardCopy ASIC进行量产。由于都是使用相同的开发平台与设计软体，使用上也容易上手。

Dave同时强调，Altera是一家技术创新的领先公司，也是最快与TSMC合作推出市场领先的40奈米制程FPGA产品。该产品不但性能卓越，同时在成本与电耗上也有长足的改进。

Actel：以Flash设计架构达成低功耗需求

不同于以上两家可编程方案供应商，Actel所专注的应用市场非常特殊，早期的客户以汽车、军事与航太工业为多，该领域的产品对于品质与可靠度非常要求，因此Actel堪称是最耐用的FPGA方案供应商。而该公司自成立以来，便诉求耐用与低功耗为两大竞争优势，而其达成低功耗的策略为使用Flash Base的设计。

《图六 Actel营销与业务部门副总裁Rich Kapusta表示，Actel之所以能达成低功耗的目标就是使用Flash Base的技术，也只有使用Flash才能带来真正的低功耗体验。》

Actel行销与业务部门副总裁Rich Kapusta表示，在Actel目前的产品线上，有一款整合逻辑电路、RAM、Flash及类比元件的混合讯号FPGA方案「Fusion」。该产品虽不诉求低功耗，但却具备了先进的电源管理技术，加以整合了类比元件，对于高性能产品的电耗控制有优异的表示；此外，另一个专对低功耗需求所开发的Low Power产品线「Igloo」，该产品最低的电耗仅有2μW。

Rich指出，Actel之所以能达成低功耗的目标就是使用Flash Base的技术，也只有使用Flash才能带来真正的低功耗体验。他强调，Flash的低功耗性能是全面性的，相较于SDRAM有1000倍的节电性能，此外，Flash还具备高整合性与小尺寸的设计优势（Igloo nano仅3 x3mm），同时在安全性与可靠性上也较其他的解决方案突出。他并指出，Actel去年使用Flash base的产品有38%的销售成长，显见该技术在市场上的竞争优势。

创意电子：ASIC仍未死

而面对FPGA的急攻与蚕食，ASIC设计在市场上似乎岌岌可危，尤其是处在现今的金融危机下，高成本与高风险的劣势更让ASIC专案的开发备显困顿。但专为客户开发ASIC解决方案的IC设计服务商创意电子却不这么认为。创意电子市场行销处处长黄克勤就表示，ASIC仍有活路，这点从创意电子的接单状况就可知一二。

《图七 创意电子市场营销处处长黄克勤表示，ASIC将会往Fab less发展。这意味着IC设计服务商的地位将会越来越重要。》

黄克勤表示，就应用的角度来看，装置功能与使用者需求依然不断的增加，意味着晶片必须有更多的整合设计，而电耗更是所有客户都必须考量的关键，因此SoC的技术也会持续的发展下去，因为只有SoC方案能提供最高的整合与最低的电耗。但最终的评断都必须从整体成本和量产范围来考量，究竟是要选择FPGA或是ASIC，端看客户的需求而定。

黄克勤指出，一般人总爱以高成本、高风险及上市时程长等缺点来攻击ASIC方案，这些也的确是ASIC不利的地方。但正因为如此，所以才有IC设计服务商的存在。由于IC设计服务商可以整合既有的半导体生产链，并将整体的生产成本降至最低，因此客户在进行ASIC专案开发时，并没有如外传般的高成本。以一个45奈米的客户设计为例，其最后的开发成本仍低于1千万美元。

此外，他也认为，依照目前的发展趋势来看，IDM厂会往Fab lite发展，而ASIC将会往Fab less发展。这意味着IC设计服务商的地位将会越来越重要，因为将会有越来越多的ASIC专案委外设计，以降低生产成本。依创意电子为例，近5年的业绩就成长了80%，去年的营收也达到3亿美元左右；另一方面，在委托设计（NRE）的接单上，65奈米的设计出现了明显的成长，而今年也新增了两个45奈米的设计，其中一个为消费性电子，另一个则为光学应用，显见市场对于ASIC的需求依然未减。

《图八 Silicon Blue是一家致力于提供超低功耗的「ASIC-Like」FPGA公司，利用其「ICE」系列FPGA产品所开发的系统，功耗最低仅有10’s μA。图为使用其芯片的设计电耗测试，仅有23.7μA。》

结语

ASIC与FPGA的优劣之争已谈论多年，谁胜谁负，事实上并无法从单一面向进行评断，就如同创意电子所说，最终的评断都得从最后的成本得知。但就算最终的成本较高，是否就代表不符合市场需求？恐怕也不是如此。因为对终端的消费者而言，是否使用FPGA或者ASIC根本不重要，消费者只在乎售价与性能。性能高，自然售价就会高；售价低，对于性能的表现也不会太苛刻。而这就是关键点所在，因为究竟要采行何种设计方案，必须端视产品的市场区隔，这也将会促使ASIC与FPGA持续并存于市场上，至于双方技术的演进动能，恐怕多来自于同业的竞争和持续扩增的消费者需求。但肯定的是，ASIC与FPGA的竞争将会越演越烈，特别是在消费性电子产品上。

而在讨论完FPGA的发展之后，下一期将探讨当前MEMS技术发展与低功耗设计的趋势。 （未完待续）