節能減碳議題熱 Actel低功耗FPGA乘勢而起

2008-08-18
在能源價格節節高漲以及可攜式應用在電子產業颳起旋風這兩大因素交互影響之下,低功耗已儼然成為半導體業界的顯學。而低功耗趨勢的成形,也為長期投入開發低功耗現場可編程邏輯閘陣列(FPGA)技術的愛特(Actel)帶來新的機會。
Actel執行長John East表示,在能源價格飆漲的大環境下,低功耗可編程方案的價值更形突顯,也成為FPGA供應商積極投入研發的目標。

Actel執行長John East指出,在能源價格節節高漲之際,低功耗已經不只是應用在可攜式產品的半導體元件必須面對的挑戰,而是所有半導體元件都必須具備的特性。即使是運用在無線通訊基礎設施的各種高階大容量FPGA,現在也必須設法降低功耗,否則將為設備的擁有者帶來相當可觀的長期持有成本。East說:「可編程邏輯裝置(PLD)產業朝向低功耗發展已是不可逆的趨勢,業界爭相推出以低功耗為主要訴求的解決方案並不意外。」  

半導體業向來以製程微縮作為達成降低系統功耗目標的主要手段,但此一作法已經遇到瓶頸。East指出,在半導體產業處於起步階段時,製程微縮除了是降低元件生產成本最好的方法之外,同時也是提升效能與降低功耗的最佳途徑。但隨著製程技術進入奈米時代,如果不能妥善處理電晶體漏電的現象,製程微縮反而會增加元件靜態功耗。因此,在FPGA中導入新的架構與技術,才是能繼續有效降低元件功耗的作法。  

不同技術的先天特性也會對元件的功耗造成決定性的影響,例如以靜態隨機存取記憶體(SRAM)為基礎的FPGA,在系統啟動階段必須將晶片組態資訊從外部可編程唯讀記憶體(PROM)中載入,並消耗大量電力。Actel以快閃記憶體(Flash)為基礎的FPGA則沒有載入組態資訊的必要,因此使用者除了可以省下PROM的採購成本外,更可節省許多電力。而在靜態功耗方面,不須持續刷新電晶體狀態以保存資料的Flash FPGA,更遠低於其他以SRAM為基礎的競爭解決方案。  

從軍工航太應用起家的Actel,除了仍持續發展其獨特的反熔絲(Anti-fuse)技術來滿足這些對可靠度要求極高的應用市場之外,當初選擇投入Flash技術研發,就是因為以Flash為基礎的FPGA在低功耗特性方面有很明顯的優勢。但不可諱言的是,以Flash為基礎的FPGA在享受低功耗優勢的同時,也面對製程微縮相對困難的先天劣勢,因此慎選正確的應用領域,避開必須以SRAM技術才能滿足的高密度應用市場,才是正確的公司經營策略。  

根據最近的一季公司財報,Actel於2008年第一季繳出比去年同期成長13%的亮眼成績,顯示市場對於其低功耗產品線的普遍肯定,也讓Actel在飽受同行唱衰多年後得以揚眉吐氣。

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