SiliconBlue Microsemi Lattice Xilinx 智慧手機 智慧型手機 Smart Phone 裸眼3D FPGA 3D影像 CPLD ASIC 行動通訊 Ethernet 乙太網路 乙太網 智慧電網 新興能源 PMP 光纖

深耕領域大不同 FPGA業者各擅勝場

2011-08-29
FPGA市場不斷成長,年成長幅度甚至超越ASIC與ASSP,對FPGA業者而言,不啻為令人振奮的消息。雖然FPGA市場參與者不多,但各有耕耘的主力市場,亦形成各據山頭的市場態勢。隨著廠商在各自聚焦的市場中持續精進技術與服務,亦可進一步攜手做大FPGA的市場規模。
市調機構Gartner日前下修2011年半導體產業營收成長率,估計2011年全球半導體營收可達3,150億美元,較2010年的2,990億美元成長5.1%。與此同時,可編程邏輯元件(PLD)市場卻不斷成長,其成長幅度甚至超越特定應用積體電路(ASIC)與特定用標準產品(ASSP)。

如此前景可期的市場,自然吸引業者的競相投入,經過長時間的市場汰換後,PLD業者僅餘賽靈思(Xilinx)、Altera、購併愛特(Actel)的美高森美(Microsemi)、萊迪思(Lattice)與新進市場的矽藍(SiliconBlue)較為活躍。由於PLD應用市場廣泛,各家業者以其各自不同的市場策略與優勢,鎖定不同的領域,並精進自身技術,以符合市場需求。即使業者各自努力,卻不局限現場可編程閘陣列(FPGA)發展,反而更加擴大整體FPGA市場規模。

購併動作不斷 Xilinx壯大通訊市場版圖

為持續強化通訊市場的領導地位,著重於通訊、網通領域的賽靈思,陸續購併多家包括乙太網路、光纖與晶片矽智財(IP)業者,進一步強化其通訊領域的產品完整度與技術能力,並陸續推出100G、150G等FPGA架構的乙太網路連接解決方案,以追上行動通訊系統骨幹網路高傳輸速率的發展趨勢。

圖1 賽靈思亞太區、大中華區市場營銷及應用工程部總監張宇清指出,購併與新技術研發是該公司強化通訊市場發展的主要策略,目前營收表現亦可證明策略的成功。
賽靈思亞太區、大中華區市場營銷及應用工程部總監張宇清(圖1)表示,4G通訊技術已在全球市場掀起一股發展熱潮,並促使無線與有線寬頻通訊方案不斷演進,而以通訊為主要耕耘市場的賽靈思,自然不會錯過此一商機,因此該公司已陸續推出相對應的FPGA產品,並透過購併策略厚實產品競爭力,以站穩通訊市場,建立難以撼動的市場地位。

事實上,瞄準行動寬頻網路發展所帶動的後端骨幹升級需求,賽靈思日前已一連發動兩起購併,包括收購流量管理/封包處理解決方案領導供應商Modelware及矽元件IP供應商Sarance Technologies,以提升其為系統大廠供應40G、100G、150G及更高流量的乙太網路和高頻寬橋接等產品實力,並進而發表業界首款以FPGA為基礎的100G流量管理參考設計方案。

除購併動作外,新技術的研發亦為賽靈思強化通訊市場的重要手段。張宇清提到,賽靈思與台積電合作開發的矽堆疊技術,可將較小容量的FGPA堆疊成為通訊設備所需的高效能大容量FPGA,不僅具備高良率,還可節省成本,相當適合對成本敏感又需高效能元件的應用。他進一步強調,28奈米製程FPGA在功耗上已與ASIC旗鼓相當,但FPGA可編程特性可減少業者6個月的設計時間,讓產品更快上市,並平衡FPGA多出ASIC的成本支出,是網通設備業者最佳的設計選擇。

據了解,2010年通訊領域對賽靈思的營收貢獻比重高達47%,是相當重要的營收來源。張宇清指出,從全球半導體產值來看,尤以通訊產業的貢獻度最高,也因此成為賽靈思強攻的重點目標,並透過各式創新技術,鞏固其在通訊市場的發展地位。

厚實新產品/技術 美高森美強攻垂直市場

圖2 美高森美系統單晶片產品事業群資深產品行銷經理Rufino Olay表示,該公司將繼續投資於企業內部成長及購併。
不僅賽靈思購併的動作頻頻,美高森美購併愛特,進入FPGA市場後,也陸續收購許多公司,美高森美系統單晶片(SoC)產品事業群資深產品行銷經理Rufino Olay(圖2)表示,該公司近期併購多家企業,除2010年的愛特外,今年5月購併AML Communications補強射頻(RF)領域;7月收購成像系統業者Brijot,取得毫米波技術,透過不斷的購併為美高森美帶來新的產品、技術能力和資源,可增強美高森美的競爭力,以應付全球當前市場和新興市場的需求。

Olay指出,FPGA市場上已有多家發展成熟的企業,並擁有超過20年的歷史,因此美高森美會更加關注垂直市場,積極以購併方式取得新市場與技術,他強調,設計人員漸漸需要更多特殊的功能和技術能力以滿足不同市場需求,例如,在不斷增長的再生能源市場,使用智慧型低功耗產品是確保持續導入光電、風能和其他各種環保技術,從而減少整體碳排放的關鍵,然而要獲得更大容量、更快、更便宜的元件,就必須著重降低功耗、智慧化處理技術和更強的連線能力。美高森美藉由收購不同性質與技術見長的公司,即可完整提供客戶所需的各式技術能力與解決方案。

即使FPGA市場參與者不多,但市場競爭仍然相當激烈。因此,為鞏固市場地位,美高森美持續在新技術方面進行投資,包括製程結構、智慧財產權(IP)、連線能力和處理器等。Olay指出,這一業務策略與公司最近宣布採用65奈米快閃技術以生產第四代Flash FPGA和可客製化系統單晶片(cSoC)是一致的。

客製化方案助威 矽藍站穩CE市場

瞄準消費性電子龐大商機,成立之初即鎖定消費性電子市場的矽藍,憑藉專注於單一應用領域的策略,以及提供完整的設計支援與服務,再加上特殊的低功耗製程,推出適用於消費性電子市場的PLD,並藉以站穩市場。

圖3 矽藍亞洲銷售副總裁賴炫州表示,該公司兩路影像編解碼器除可節省一顆晶片的成本外,產品本身價格僅1美元,可更進一步降低總成本。
矽藍亞洲銷售副總裁賴炫州(圖3)表示,綜觀各種應用領域,如通訊、消費性電子、工業、軍事與航太等,消費性電子商機最為龐大,產品出貨量也最多,尤其近幾年,智慧型手機與平板裝置(Tablet Device)的成長更是驚人,因此半導體業者無不積極搶攻此市場,PLD廠商亦是躍躍欲試。

不過,雖然消費性電子領域商機龐大,但產品生命週期短,讓廠商面臨產品快速上市的壓力,在無法等待ASIC或ASSP問世的狀況下,具編程特性的FPGA即可突顯其優勢,因此矽藍打從進軍PLD領域後,即確立耕耘消費性電子市場的決心,以期在此碩大的商機中,取得一席之地。

有鑑於新興的業者難以與賽靈思、Altera等規模較大的公司競爭,因而矽藍選擇既有FPGA業者未大力投入的領域起步。賴炫州強調,相較於其他競爭對手的PLD產品橫跨多種應用領域,造成資源分配與技術支援力量分散。矽藍專注於消費性電子領域,因而得以專精於研發符合消費性電子領域要求的技術,並發展出客製行動裝置(CMD)策略,專心一志解決客戶的問題,提供最大與最完善的技術服務能量,進而提高客戶忠誠度。

除此之外,消費性電子針對關鍵元件的要求在於超低功耗與低成本,為滿足此需求,矽藍並以獨有的低功耗製程作為鞏固市場的主要利器,賴炫州指出,矽藍已與台積電合作開發超低功耗製程技術,並在晶圓製造時,再強化晶片的低功耗特性。雖然,越先進的製程技術可進一步縮小裸晶尺寸、提高整合度、增加邏輯閘的數量,但越多的邏輯閘,相對增加FPGA的功耗,因此矽藍並不以追求先進製程為主要目的,近日剛量產的40奈米產品,已足以符合市場的需求。更何況,先進製程良率水準不一定能與前代製程相當,將提高元件成本。

賴炫州並強調,現階段,矽藍PLD產品成本約1美元,功耗與效能亦已貼近消費性電子嚴苛的要求,未來非消費性電子領域中,若需低功耗、成本與高效能PLD的應用,也將是矽藍的市場契機。

據了解,目前消費性電子中,尤其可攜式裝置第一級的大廠皆已導入矽藍產品,足見其產品及市場策略的成功。

搶搭可攜式裸眼3D順風車

值得一提的是,隨著宏達電、樂金(LG)等手機大廠紛紛推出支援裸視三維(3D)的智慧型手機,讓行動裝置市場掀起3D顯示的導入風潮。看好此一商機,矽藍也推出可支援雙通道影像輸入的FPGA方案,以強化3D影像處理效能。

賴炫州表示,3D影像已成為可攜式裝置下一階段的發展重點,其中,裸視3D技術因可避免使用者配戴眼鏡的麻煩,已逐漸成為手機或可攜式多媒體播放器(PMP)製造商布局焦點。然而,由於目前應用處理器(Application Processor)支援的3D功能尚不足以滿足裸視3D顯示處理的需求,因此矽藍遂開發出雙通道影像處理FPGA,協助客戶克服此一挑戰。

賴炫州進一步舉例說明,3D影像的錄製是利用兩顆鏡頭捕捉畫面後,再經過處理呈現出立體的效果,但目前的應用處理器要同時處理兩路的影像資訊,須再外掛兩顆影像編解碼器,而矽藍單一顆FPGA晶片即可處理兩路的影像來源,且3D影像處理效能逼近戴上3D眼鏡所看到的效果,更可進一步節省物料清單(BOM)成本。

目前已有中國大陸PMP業者採用矽藍FPGA影像處理器,進行支援3D影像錄放產品的量產與銷售,手機方面亦有業者正在導入設計。賴炫州預期,除了中國大陸PMP的成功案例外,日本與韓國等地也陸續會有內建矽藍FPGA影像處理器的產品問世。

省能大行其道 萊迪思主打電源管理

圖4 萊迪思消費/行動解決方案市場行銷總監Gordon Hands表示,未來該公司將繼續開發產品與提供技術支援,協助行動裝置業者加快產品上市時間。
一直以來,高階FPGA應用市場係由賽靈思與Altera所主導,為避免與這些廠商正面衝突,萊迪思選擇耕耘中階、低密度FPGA應用與電源管理等市場。萊迪思消費/行動解決方案市場行銷總監Gordon Hands(圖4)援引研究機構統計數字說明,2010年包含中階FPGA、低密度PLD和電源管理在內的市場規模大約為41億美元,預計2015年可望成長至55億美元,而高階市場在2010及2015年市場規模大約為21億和30億美元,由此可見中階FPGA、低密度PLD和電源管理商機並不亞於高階市場。

更何況,若要競逐高階市場得持續投入龐大的先進製程投資,如賽靈思與Altera相繼發表的28奈米製程產品,這樣龐大的投資並非每家公司都負擔得起。因此,Hands指出,萊迪思轉而將目光朝向穩定但不斷擴充的中低密度PLD市場,且萊迪思產品遍及各種市場和應用,包括無線/有線基礎設施、相機顯示和成像、監控和安全、消費性電子與行動裝置,但總體皆不脫需電源管理與低密度FPGA的領域。

不過,事實上,萊迪思專注的領域競爭者也不少,因此該公司採取與其他業者不同的發展策略,亦即從純FPGA轉型為可編程SoC平台供應商,為客戶提供IP與整合的基礎架構,Hands強調,在矽前(Pre-silicon)和系統級的產品驗證,以及可用於快速產生原型和交付SoC的多晶片封裝(MCP)等技術,係萊迪思為順利轉型所發展的重要關鍵技術。

在電源管理市場中,萊迪思相當注重消費性電子與行動裝置領域。Hands表示,由於該公司產品低於1美元的成本、低功耗與小封裝的優勢,因此已在可攜式裝置包括筆記型電腦、數位相機、智慧型手機與平板裝置等市場取得成果。

做大FPGA市場 FPGA業者殊途同歸

針對各家FPGA業者有各自的強項市場,FPGA業者皆表示樂觀。張宇清表示,FPGA廠商各有著重的市場實有跡可循,最主要的原因在於,要進入FPGA市場須先具備很強的軟、硬體開發能力,其中以軟體開發的能力更為重要,沒有一家業者可以根據不同市場所需,開發完整的軟體開發套件(SDK),因此業者僅能以其最具優勢的市場進行產品研發,導致FPGA市場勢必呈現各據山頭的狀況。再加上FPGA市場規模仍僅ASIC的十分之一,電子設計自動化(EDA)工具廠商若未看到一定的市場規模,將不會針對FPGA應用市場投入產品開發,也拉高新進業者的進入門檻。

張宇清強調,未來賽靈思將利用目前於通訊市場累積的技術能量,並與安謀國際(ARM)合作,整合FPGA與ARM核心,此類產品即可切入先前傳統FPGA無法觸及的領域,如高階微控制器(MCU)、車用電子、可攜式裝置等,更進一步擴大現有FPGA市場。

賴炫州則認為,FPGA市場持續不斷且健康的成長,自然吸引廠商的參與,每家廠商有專精的領域,更能專注於單一領域技術的精進,進一步提升技術與服務的精準度,而且FPGA廠商也如同一個工作小組,在不同的領域強化並做大FPGA市場版圖,更可加速實現以FPGA取代ASIC與ASSP的目標。

對於FPGA廠商各展所長的發展現象也深表樂觀的Hands表示,隨著FPGA市場範疇不斷的擴大,FPGA業者已被迫把重點放在特定的細分市場。這是由於沒有一家公司能夠專注於每一個特定市場,因此FPGA公司已走出市場新象。不過,不管如何,相信FPGA廠家種種的市場策略最終目的皆為取代ASIC與ASSP。

本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多

我知道了!