三月一日，FPGA行業(yè)發(fā)生了一件大事，Xilinx正式宣布其新的產(chǎn)品系列Zynq，內(nèi)置雙核的ARM Cortex-A9，而傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的FPGA只是圍繞A9，這實(shí)際上標(biāo)志著FPGA廠商進(jìn)入了嵌入式處理器市場(chǎng)，向老牌廠商TI、英特爾、飛思卡爾、NXP、博通、甚至高通等一眾列強(qiáng)發(fā)起了猛烈挑戰(zhàn)。此消息引起軒然大波，業(yè)內(nèi)專家紛紛發(fā)表評(píng)論，可以說(shuō)，Xilinx此番推出完全以Cortext A9處理器為中心的嵌入式CPU后，徹底攪亂了嵌入式市場(chǎng)，基本上獲得了業(yè)內(nèi)專家與廣大工程師的認(rèn)可。

　　由于Zynq的全新加入，嵌入式CPU市場(chǎng)被完全攪亂了。大家對(duì)于FPGA廠商突破圍籠進(jìn)入新的領(lǐng)域表示了期待與歡迎。不過(guò)，功耗、成本、速度、業(yè)務(wù)模式則成為大家對(duì)于這一新生事物的最為關(guān)心的話題。“技術(shù)上可以說(shuō)是有了挑戰(zhàn)，但是價(jià)格上是不是能夠有一拼呢？畢竟FPGA的結(jié)構(gòu)決定了它不是最為精簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)，是有很多冗余的。以前Altera也集成了ARM，Xilinx也集成了powerpc，如果價(jià)錢能做到跟市面的ARM處理器差不多，應(yīng)用前景很不錯(cuò)。

　　Zynq實(shí)現(xiàn)了四大突破

　　賽靈思公司全球市場(chǎng)營(yíng)銷及業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)高級(jí)副總裁 Vin Ratford和孫昌旭都認(rèn)為，Zynq主要實(shí)現(xiàn)了四大突破，也與大家分享一下。

　　Vin Ratford：Zynq是以處理器為中心的解決方案，不是FPGA。

　　首先要解釋一下Zynq平臺(tái)與之前所有的FPGA產(chǎn)品完全不同，并不像一些網(wǎng)友提到的之前在FPGA中加入ARM7， ARM9， 或者Power PC的架構(gòu)，這里Vin Ratford澄清了幾個(gè)易混淆的概念。“Zynq是一個(gè)以處理器為中心的解決方案，是我們一種全新類型的產(chǎn)品。”Vin Ratford指出，“所以這個(gè)產(chǎn)品的定位將來(lái)一定是會(huì)與SoC廠商競(jìng)爭(zhēng)。”他接著解釋，與傳統(tǒng)的CPU+FPGA的雙芯片架構(gòu)也不一樣，這種將CPU與FPGA集成到一個(gè)芯片內(nèi)的架構(gòu)將具有更高的性能與更低的功耗。Zynq-700系列集Cortex-A9 MPCore 和28nm可編程邏輯為一體，每款器件均為基于處理器的系統(tǒng)，能夠在通過(guò)可訪問(wèn)的可編程邏輯重設(shè)時(shí)即可啟動(dòng)操作系統(tǒng)。這些新型器件使系統(tǒng)架構(gòu)師和嵌入式軟件開(kāi)發(fā)人員能夠通過(guò)串行（使用 ARM 處理器）和并行（使用可編程邏輯）處理相結(jié)合的方式，滿足各種日趨復(fù)雜的高性能應(yīng)用需求，同時(shí)可以利用其高度集成的優(yōu)勢(shì)大大降低成本和功耗，并縮小產(chǎn)品尺寸。

　　基于與Vin Ratford的討論，昌旭總結(jié)出Zynq的四大突破或特點(diǎn)：

　　一是成本和功耗上的優(yōu)勢(shì)：雖然Zynq中集成了完整的帶有NEON及雙精度浮點(diǎn)引擎的雙核 ARM Cortex-A9 MPCore 處理系統(tǒng)，但是為了控制功耗，Xilinx選擇了將單核的工作頻率定在800Mhz的水平。“因?yàn)槲覀冇型鈬幕贔PGA的DSP來(lái)配合，所以在這個(gè)主頻上已可實(shí)現(xiàn)非常高的性能。”Vin Ratford解釋。此次推出了Zynq-7000的四個(gè)系列產(chǎn)品（Zynq-7010，7020，7030，7040），全部選擇了800Mhz的主頻，配合單/雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算，可實(shí)現(xiàn)比市場(chǎng)上傳統(tǒng)的A9處理器更高的性能。同時(shí)功耗和價(jià)格也具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。比如最低款的Zynq-7010，功耗僅為2W，價(jià)格約為15美元。除了有雙核的A9外，外圍還有30K的LC，峰值DSP可達(dá)50GMACS，“該系統(tǒng)通過(guò)硬連線完成了包括L1，L2 緩存、存儲(chǔ)器控制器以及常用外設(shè)在內(nèi)的全面集成。不僅能在開(kāi)機(jī)時(shí)啟動(dòng)并運(yùn)行各種獨(dú)立于可編程邏輯的操作系統(tǒng) （OS），而且還可根據(jù)需要配置可編程邏輯。利用這種方法，軟件編程模式與全功能的標(biāo)準(zhǔn) ARM 處理器 SoC 毫無(wú)二致。”Vin Ratford表示。在這樣的性能下，2W的功耗與約15美元的價(jià)格的確可以擾亂目前的嵌入式CPU市場(chǎng)了。

　　第二個(gè)特色則是它與傳統(tǒng)的嵌入式CPU相比，具有強(qiáng)大的并行處理能力。“應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員利用可編程邏輯強(qiáng)大的并行處理能力，不僅可以解決多種不同信號(hào)處理應(yīng)用中的大量數(shù)據(jù)處理問(wèn)題，而且還能通過(guò)實(shí)施更多外設(shè)來(lái)擴(kuò)展處理系統(tǒng)的特性。”Ratford說(shuō)道。在多任務(wù)越來(lái)越流行的今天，并行處理能力對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是多么的重要。

　　第三個(gè)特色是通過(guò)引入最新的高速AXI-4總線，可輕松實(shí)現(xiàn)外設(shè)的擴(kuò)展與高速互訪。“系統(tǒng)和可編程邏輯之間的高帶寬 AMBA？-AXI互聯(lián)能以極低的功耗支持千兆位級(jí)數(shù)據(jù)傳輸，從而解決了控制、數(shù)據(jù)、I/O 和存儲(chǔ)器之間的常見(jiàn)性能瓶頸問(wèn)題。”Ratford解釋。AXI-4總線是專門為FPGA優(yōu)化的AXI總線，具有更低的延時(shí)。這一架構(gòu)也讓提供外設(shè)的各廠商看到了機(jī)會(huì)，難怪上面的網(wǎng)友八點(diǎn)五五會(huì)在評(píng)論中稱“VSP、ISP、通信模塊等等硬件加速器紛紛發(fā)來(lái)賀電。”

　　第四點(diǎn)，也是最重要的一點(diǎn)，Zynq將在應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)多種創(chuàng)新。雖然目前Zynq-7000系列定位的應(yīng)用是汽車駕駛員輔助、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化、航空航天與軍用、廣播以及新一代無(wú)線等應(yīng)用，但是未來(lái)它有可能支持Android或其它開(kāi)放OS，從而進(jìn)入手持與桌面消費(fèi)電子產(chǎn)品。事實(shí)上，美國(guó)的iVeia公司已基于該產(chǎn)品設(shè)計(jì)出針對(duì)國(guó)防應(yīng)用的高端平板電腦，也有廠商在拿它做高端的電子書。從高端進(jìn)入中低端只是遲早的事，Xilinx早已做好打算。因?yàn)橹匾氖牵琙ynq-7000所能實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)大串行與并行能力、無(wú)需NRE費(fèi)用的成本優(yōu)勢(shì)將會(huì)帶來(lái)無(wú)限創(chuàng)新的動(dòng)力。

　　正如Vin Ratford 指出：“我們的 Zynq-7000 系列為設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)綜合平臺(tái)，可以幫助他們推出自己定制的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，處理系統(tǒng)與可編程邏輯的緊密集成不僅能有效降低系統(tǒng)材料清單成本、功耗與尺寸，而且還能作為‘創(chuàng)新引擎’，推動(dòng)創(chuàng)新應(yīng)用的發(fā)展，將傳統(tǒng) FPGA 技術(shù)市場(chǎng)向嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域大幅擴(kuò)展。”

　　最后，昌旭也要對(duì)Xilinx進(jìn)入全新領(lǐng)域提出一個(gè)擔(dān)憂，這就是Xilinx在推出全新產(chǎn)品的時(shí)候，面臨的最重大挑戰(zhàn)是業(yè)務(wù)模式的挑戰(zhàn)：SOC業(yè)越來(lái)越趨向于提供Turn key服務(wù)，而FPGA業(yè)歷來(lái)是給客戶更多的靈活性，更多的設(shè)計(jì)放在客戶側(cè)。雖然Xilinx在兩年前提出了“目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)”的概念，但是這與SoC業(yè)所提供的TK還是有較大的差別，要適應(yīng)TK模式，整個(gè)公司的服務(wù)觀點(diǎn)、人員結(jié)構(gòu)、和技術(shù)支持都需要發(fā)生很大的變化，面對(duì)的客戶群體也要發(fā)生很大變化，這些Xilinx還要慢慢改變、在實(shí)踐中改變與適應(yīng)。