FPGA“纳米之争”再起，意义究竟几何

     “我到现在都不明白，为什么我们会在65nm市场上取得98%的份额”，赛灵思亚太区高端市场产品经理梁晓明半开玩笑地对电子工程世界说，他说这话时是2008年5月21日上午11点半，此时距离其最大的竞争对手Altera在北京发布40nm的产品仅17个小时。

      梁的话在外人听来难脱酸葡萄的干系，因为到现在为止，赛灵思在45nm这个工艺节点上的产品没有对外透露任何细节。但你又不得不承认，虽然梁有意或无意地没有提及这个98％指的仅是高端市场，在低成本65nm市场上，Altera的Cyclone III 是目前市场上惟一的产品，但无疑在65nm市场上，赛灵思取得了完胜。

      当Altera以这次盛大的40nm发布摆脱一段时间以来被赛灵思压着打的被动局面，一抒胸中恶气时，赛灵思显然不愿意给对手任何情面，一方面继续高调宣扬自己在65nm的绝对领导地位，另一方面称现在进军40nm显然过早，“你可以继续观察这个40nm的神话接着如何发展下去”，梁晓明的“神话”用词显然别有深意。

      然而不可否认的是，40nm这个标杆已是如此眩目地插在了FPGA的阵地上，这究竟会带来什么呢？

40nm，神话还是现实

      40nm的产品，市场究竟需要不需要？这显然是个无需回答的问题，工艺制程的进步带来的是更高的性能、更低的成本等诸多好处，只要条件允许，没人不期待着更先进的产品。在ITRS（国际半导体路线发展图）上，工艺进步的演进划出了一条漂亮的曲线。

      显然，关键在于在现在这个时间点，40nm的工艺是否成熟得足以提供稳定可靠的产品？而这也正是赛灵思对Altera诟病之所在。通常工艺的迁移并非一厢情愿的事情，取决于整个产业链包括代工厂、研发工具、后端的制造设备的条件是否具备。从一开始，厂商就需要和代工厂有密切的合作，通常会提前3～5年开始下一代产品的研究，实验室里的成果搬到量产生产线时的工艺调校则需要一个漫长的过程，而且需要重新总结半导体的工艺模型。

      事实上，每次工艺的变迁都会带来新的挑战，像90nm时代遭遇的漏电问题，45nm同样不能幸免，比如引用了第二代应变硅，在光刻方面采用了浸入式光刻，这些技术都是业界首次采用。如此精细的工艺，每一个工艺环节的条件都会对最后的成品率有直接的影响，显而易见在生产工艺成熟度方面需要经历考验，而考验的结果则由最后成品的缺陷密度来反映。

      正因为如此，人们对Altera在65nmFPGA刚步入主流的此时发布40nm产品抱有一些疑问是正常的，Jordan Plofsky，这位留着棕褐色小胡子、体形富态的Altera公司资深市场副总裁又是怎样回答人们的疑问呢？他在接受电子工程世界的采访时称，从产品良率的角度来看，40nm和65nm在同一水平线上。但他也承认，65nm是现在台积电主流的技术，不过，从2006年12月开始，Altera一直和台积电在40nm上进行合作，“我们有理由相信，基于我们和台积电15年来的合作，40nm将是成熟稳定的工艺。虽然业界有一些看法认为40nm现在不成熟、不稳定（注：Altera此次发布的40nm产品的代工厂是台积电，而台积电是在2008年3月24日正式对外宣布了40nm工艺），但从台积电生产的芯片来看，给一些公司代工的图形芯片和无线芯片在良率上非常稳定和成熟”。

      如何来保证产品的可靠性？Plofsky称，第一，Altera和台积电有15年的合作关系，目前Altera有一个80人的产品开发团队专门致力于此；第二，在产品的逻辑架构上，采用了专门的冗余技术，可以大大提高产品的良率。采用这种技术所生产的器件容量是不采用的8倍。

      事实上，无论是竞争对手的质疑，还是Altera的回答，均是基于推测，真实的情况还需要事实来检验。但等待这个答案的揭幕似乎是在考验我们的耐心，因为Altera在2008年第四季度才会提供样片，2009年第二季度实现量产。

      值得注意的是，而赛灵思方面的计划也是2009年实现65nm之后的下一个工艺节点（45nm还是40nm尚处于未知）的量产，这意味着，两家在这个工艺节点的转换时间其实并没有太过明显的差距。

     “发布”产品并不等同于“推出”产品，因此对于Altera此次推出40nm产品最准确地评价应该是，Altera更多地是在舆论上先声夺人，梁晓明称，赛灵思的规则是：发布产品时候必须有100片样片成功提供给客户，“我们绝对不会说发布一个产品，到6个月之后才有成功样品。”

      台机电在3月时才从45nm迁移到40nm，也就是说今天所有的生产厂这边还在做研发和初步小规模试产的阶段，此时Altera发布产品，宣布样片和量产时间，无疑是要冒一定风险，为什么要这么做？

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纳米之争的幕后玄机

     “我们这次是领先市场半步” Plofsky说。领先半步是业界常见的举动，比如我们大家熟悉的Intel，就是凭借其强大的制造实力，总是在工艺制程上领先于AMD。即使在Altera和赛灵思此前的交锋当中，赛灵思总是在工艺上采取更为激进的态势。

      没人会甘心总是被对手压制，于是我们看到，在赛灵思高歌65nm时，Altera选择了大谈更为先进的45nm。虽然赛灵思认为在2008年做任何太超前的计划是高风险的，而且由于是由整个产业链的成熟程度决定的，这些高风险是不受控的，但Plofsky将这次Altera面临的风险称之为“可控的风险”。他的理由是在这次转变转变中没有改变产品的逻辑架构，也没有改变软件，再加之和台积电15年的合作经验积累。

       Plofsky还解答了人们的另一个疑问：此前Altera对外宣扬的一直是45nm，缘何变身成了40nm。Plofsky的解释是说，事实上Altera和台积电一直在秘密进行40nm的合作，而45nm只是他们对外施放的一个烟雾弹而已。

      当赛灵思以“冒险”评价Altera抢先发布40nm产品时，显然已经忘记了自己此前的那些“冒险”行为，“在每一个工艺节点的时候我们都谨慎地面对挑战”，梁晓明告诉电子工程世界，赛灵思在130nm、90nm、65nm 的推出和量产上都保持着稳固的领先地位，而且65nm量产已经超过竞争对手将近两年的时间。

     “非常开心地看到今天65nm市场里，我们的Virtex-5今天已经全面量产，竞争对手却无法量产，实现证明两家厂商在态度和选择风险方式方面是有差别的。在65nm方面几乎是同时跟我们发布的，经过了两年之后，赛灵思的15个器件三个平台都在量产阶段，而竞争对手的65nm高端市场基本上是把市场拱手相让给我们，因为他们没有产品。量产器件是我们今天能够获得客户认可的一个非常关键的东西”， 梁晓明丝毫不隐讳自己的骄傲。

      当然赛灵思是在美化自己、攻击对手，但确实也是在给Altera提醒，一定要如期兑现自己的承诺。因为对于客户来说，最最关心的是什么时候能够提供芯片，什么时候能够量产。如果在40nm上重蹈65nm的覆辙，不能尽快提供产品，那将是灾难性的。

      据说赛灵思的销售人员听到Altera发布40nm产品时非常开心，因为当竞争对手在65nm还没有成熟的时候推出45nm，对于客户来说表示其65nm研发结束了，他们在这一轮竞争输掉了。

      赛灵思的销售此时当然可以大笑，但他们的CEO Moshe Gavrielov却一定会很紧张，因为得到的同时意味着失去，失去的同时也意味着得到。当赛灵思集中在65nm市场上大肆收获时，Altera已经用40nm在客户心中塑造出了一个技术领先的形象，在未来的40nm之争中抢占了有利地形。

     “新发布产品的人可能面对更多的关注，但是也面临更多的风险。后发布的人定义产品的时候可以有针对地提供比先发布的人更优化的产品组合，他会以更加主动的方式控制局势，最后起到决定作用的是量产时间和量产的供货能力。”梁晓明的话显然是在玩文字游戏了，Altera在40nm上的先发优势是确实存在的，至于之后的事态发展则取决于Altera自身的执行能力了。显然现在40nm已是Altera的重心所在，而且也不能输掉这一仗，因为他们在65nm上投入的成本还远远没有收回。

      事实上，在工艺之外，FPGA产品的发展还取决于多个方面的综合影响，比如产品系列组合、器件体系结构及其他客户需要的高附加值部件等。田耘是北京邮电大学的一位研究生，正醉心于FPGA做自己的设计，他对40nmFPGA关心的是：是否速度更快、容量更大，比如说在90nm的时候有加法器，其实这个加法器对用户来讲是很管用的，如果到40nm以后，还会有什么质的飞跃吗？“我不关心工艺”，他说。