半导体行业的趋势是什么？在当前科技日新月异、需求层出不穷的背景下，芯片厂商如何找准自己的定位以不被时代淘汰？近日，EEWORLD记者有幸借助在硅谷举办的euroasia PRESS 拜访Altera公司总部，并从Altera公司总裁、CEO兼董事会主席John Daane先生以及Altera高级副总裁Jeff Waters先生那里得到了他们的答案。
图1 Altera公司总裁、CEO兼董事会主席John Daane先生
迎合半导体发展趋势，Altera蓄势待发
Daane已经在Altera担任CEO一职近14年，而这几乎是Altera公司31年历史的一半，也见证了Altera从CPLD到
FPGA再到SoC的华丽转身。Daane回忆说：“在2003年11月的一个国际会议上我就说过，行业在改变，为了应对持续增加的设计成本，具有可编程功能的设备将更具竞争优势，那时有人当面质疑我的观点。11年过去了，时间证明‘可编程’的趋势已经发生，并且还将继续在更多领域发酵，并最终替代ASSP和ASIC。”
除了可编程性之外，Daane还总结了半导体行业的4大趋势：持续增加的研发成本、更大的差异化、无限的带宽以及严格的系统功率要求。
Daane举例说：“我投资1.3亿美元去研发一个28 nm的芯片，投入包括EDA工具和工作站等。如果你将公司营收额的20%进行研发，你可能得到5倍的回报。近几年，Altera研发投入都保持每年增长30%。2013年，Altera的营收额达17.32亿美元，研发投入就高达3.85亿美元。鉴于经济逐渐向好，Altera在2014年表现抢眼，其中基础设施建设起了很大的推动作用，而最大的刺激来自无线和工业。2014年第二季度的营收比2013年同期增长了约7亿美元，我们也相应增加了研发投入，预计今年会花费4.3亿美元用于研发，包括OpenCL、Quartus II软件、各种IP以及芯片本身。”结果也证明多年的铺垫、耕耘以及巨额的研发投入已经让Altera变得更强。目前Altera分布在20个国家，有3000名员工，凭借17.3亿美元的收入成为全球可编程半导体业的领导者，毛利率高达70%，是行业增长最快的。其也曾被福布斯评为全球100家最具创新力企业之一，被SiliconVally.com评为硅谷50强企业。
针对差异化，Daane表示：“我们和竞争对手涉及的领域其实有一些是没有太大增幅的。如果你回顾一下，一些产业在2010年才增长2%甚至更少，例如电信行业，基本上都没有增长。目前我们的很多竞争者都在高端技术上较量，而当你与竞争对手产品相似时，只有以低价来进行竞争，但这是不明智的，也是很多厂商不愿意做的，像是杀鸡取卵。因此现在大家都选择差异化竞争，而且要迅速地实现差异化，但是差异化竞争确实很激烈和残酷。如果你花2~3年的时间才完成一个硬件系统，你的竞争者很容易就赶上甚至超越你，如果你的设备都是可编程的，做差异化只需要通过软件编程改变FPGA软件包来更新系统，这样就可以领先于竞争者。”
“对带宽的要求给设备厂商很大的压力，因为是在不增加成本的基础上提高带宽。此外，系统功率要求也越来越高。在固定大小的设备中，人们不断增加新的功能，而总功耗不变，这就必须要减小器件功耗。”Daane说。
据统计，数据中心功率和散热成本每年高达300亿美元，是购买服务器的4~5倍。因此云服务公司开始把目光转向FPGA以期降低高昂的电费等使用成本，这就给Altera很大的机遇和挑战。
FPGA结合了软件编程和硬件加速，既有DSP这类通用处理器的高灵活性，又有ASIC、ASSP类专用集成
电路的高效率，并实现了高性能和低功耗，这也是FPGA自问世就备受推崇的重要原因。Daane强调：“有一点很重要，不是所有的功能都能够用一个器件或者一种架构实现，而是结合起来，把他们系统地结合起来，这就是为什么FPGA也加入了很多
元件，包括微处理器、DSP以及模拟部分，我们尽量把有用的资源融入到FPGA中。而最终是用户受益，我们为他们创造了灵活的、容易做差异化的、可编程的FPGA。”
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