Programmerbara kretsar vill in i konsumentprodukter

Under devisen lågt pris och god prestanda presenterar de båda konkurrenterna Altera och Xilinx varsin programmerbar kretsfamilj. Båda siktar på att få in sina kretsar i produkter som går i betydligt större volymer än vad FPGA-leverantörer traditionellt kunnat hoppas på.

I takt med att processgeometrierna krymper vinner FPGA-kretsarna ständigt mark från grindmatriserna, och i fjol var marknaden för programmerbara logiska kretsar för första gången större än grindmatrismarknaden.

Förklaringen till FPGA-framgångarna ligger till stor del i de sjunkande priserna, en prissänkning som kan tillskrivas de allt finare processgeometrierna, som ger mindre kiselyta och därmed lägre kostnader.

Prisfallet gör även att FPGA-leverantörerna kan sikta på områden som för några år sedan var otänkbara för programmerbara logiska kretsar - exempelvis i konsumentprodukter som tillverkas i relativt stora volymer.

Ett exempel på den trenden är Xilinx som nu i januari lanserar kretsfamiljen Spartan II, som man hoppas ska ta plats i exempelvis DVD-spelare, digital-tv- mottagare och MP3-spelare.

Detta ska vara möjligt tack vare en lockande prislapp; en krets med 100 000 systemgrindar går på knappt 10 dollar i den billigaste kapseln och långsammaste hastighetsklassen.

- Bara för ett år sedan var kretsar i den här storleken mycket dyrare, säger Magnus Lindblad på Xilinx svenska kontor.

Dessutom menar företaget att kretsarna är tillräckligt snabba för att konkurrera med tillämpningsspecifika standardkretsar, eller ASSP-er - Application Specific Standard Products - som de brukar kallas. Med systemprestanda på 200 MHz kan en Spartan II-krets exempelvis härbärgera en PCI-enhet, en Reed Solomon-kodare eller olika minnesstyrenheter.

Ersätter standardkretsar

Spartan stöder ett stort antal färdiga kärnor som gör att man slipper använda fristående kretsar för den typen av funktioner, och tanken är att man därmed ska kunna spara stora pengar. Kretsarna rymmer även enklare funktioner som fifon och digitala faslåsta loopar samt naturligtvis logik som kan konfigureras fritt av användaren.

Konkurrenten Altera presenterade i höstas liknande planer, när företaget avslöjade de första detaljerna i en kommande kretsfamilj med namnet Ace, en familj programmerbara kretsar som även de sägs kombinera lågt pris med god prestanda.

Förhoppningen är att Ace ska göra tjänst i priskänsliga produkter som tillverkas i stora volymer med FPGA-mått mätt. Framför allt hoppas Altera locka tillverkare av kommunikationsprodukter som kabelmodem, digital-tv-mottagare och accessroutrar.

Företaget lägger priset på cirka 1 dollar per 10 000 grindar, systemhastigheten är 160 MHz, och precis som Xilinx så erbjuder Altera ett stort antal avancerade kärnor. Även här är planen att kretsarna ska kunna ersätta standardkretsar.

Asic överlägsen för högvolym

FPGA-leverantörerna har naturligtvis även fortfarande ambitionen att knuffa ut asicar, framför allt grindmatriser. Och då räcker det inte att skruva upp klockhastigheten, höja grindantalet och sänka priset. Andra viktiga faktorer är in- och utgångar som kan programmeras för att stödja olika kommunikationsstandarder, faslåsta loopar, inbyggda RAM-block och avancerade kapslar. Såväl Alteras som Xilinx utrustar därför sina kretsar med sådana finesser.

Fast för produkter som tillverkas i riktigt höga volymer, med hårda krav på prestanda, effektförbrukning eller storlek är asicen fortfarande överlägsen. Det lär exempelvis dröja innan vi ser en mobiltelefon som bestyckas med en FPGA istället för en asic.

Charlotta von Schultz