采用可编程逻辑器件应对消费电子市场挑战

在过去十年中，我们目睹了消费电子市场令人惊奇的快速发展。制造商不仅推出了大量令人眼花缭乱的新型产品，比如平板电视、DVD播放机和摄录机、无线家庭网络以及MP3播放器等，而且对产品的性能和功能作了极大的改进，还进一步降低了价格、体积和功耗。虽然对消费者和商家来说这是好消息，但也有不好的一面，即有上百家公司在这变化无常的市场中自生自灭，因为他们无法跟上快速前进的创新步伐。

消费电子制造商除了要面对不断增强的竞争压力外，还必须应对最新的由于快速变化和意料之外的技术环境引起的艰巨挑战。例如，针对许多新兴市场技术的工业标准还没有最终确定，这将迫使制造商支持那些最终可能被市场完全抛弃的标准。这简直是一场残酷的赌博，可能意味着要在最终被淘汰的产品上浪费数年的开发时间和上百万元的资金。

为了避免这种潜在的灾难，制造商必须采用最新技术来提高灵活性、加快革新步伐并降低初始开发成本。对系统设计师来说，这意味着要使用可编程逻辑器件(PLD，如现场可编程门阵列(FPGA)，以及专用集成电路(ASIC)和专用标准产品(ASS)，才能提供在消费电子市场中保持竞争优势所需的高品质和差异性。

从图1可以看出这种方法如何能在产品的最初发布阶段提供首次上市的优势，反过来如果只用ASIC和ASSP将如何迫使制造商延迟产品发布或提供过时的性能。PLD/ASIC-ASSP方法可以确保快速创新，从而保持在业界的领导地位。

建议

1. 使用PLD实现产品的首次上市，使风险最小化。与单独使用ASSP和ASIC技术相比，用PLD进行设计能使制造商更早地将产品面市。将设计中最具试验性的部分卸载到可编程逻辑后，制造商能在产品发布前随时作出修改。那些只依赖ASSP/ASIC设计方法的设计师必须等到新器件可用，并且必须花费更多的时间认证器件后才能让器件在生产系统中使用。使用可编程逻辑可以避免这个风险，使产品更快上市。

2. 使用可编程逻辑设计标准未定的产品。PLD非常适合用来设计接口协议尚未标准化的产品，因为它们允许在设计周期晚期修改接口。如果制造商依靠标准产品实现接口，那么如果在产品上市前接口协议标准改变时他们必须推迟产品的发布。更糟的是，如果产品已经上市，系统就必须重新设计才能符合新的标准，这将直接导致产品库存的浪费。

3. 每六个月发布一次新产品。最成功的消费电子制造商至少每六个月发布一次新产品，而且频率要尽可能的高。而典型的ASIC开发周期需要18个月的时间，因此制造商应该使用PLD来增加新特点和新功能，同时等待下一版的基础平台。

4. 使用PLD延长基础平台的寿命-随着产品的成熟，制造商的支持力度通常会越来越小。在成熟系统中使用PLD可以帮助制造商维持收益，同时继续作出修改。

5. 创建能适应更大密度PLD的可升级产品，以便实现更大的产品覆盖范围。许多消费产品都有基本型号、中等型号和高端、全功能型号。具有最高收益的设计方法能够通过最少量的重新设计增加高端性能。这时PLD就非常理想：制造商可以使用外形和引脚完全相同的更高密度器件在不重新电路板的情况下实现更复杂的性能。这就允许制造商利用现有的平台比不采用PLD的系统更快的上市。

图：可编程逻辑器件(PLD)填补了标准器件的不足。

不建议

1. 想当然地认为PLD太昂贵，不适合用于大批量产品。PLD通常被认为价格太高，不适合用于要求以低单位成本大批量生产的消费类设备。然而，过去五年中出现了专门为低成本、大批量产品设计的新型PLD。虽然一些ASIC和ASSP单位成本仍稍低于这些PLD，但当制造商考虑了包括流片在内的总体开发费用时成本却是相当的。

2. 一直等到ASSP可足够支持你的产品。在产品生命周期的概念定义阶段，只有很少(如果有的话)ASSP能够完全满足你的要求。等待完善的ASSP发布只能意味着你成为市场领先者的机会更小。使用现有的ASSP技术和灵活的PLD能让制造商一开始就领先于竞争对手，因为它能实现其它供应商要等到下一代ASSP才能拥有的性能。

结论

基于PLD的设计方法能够帮助制造商成功地管理不断变化的消费类电子市场中的产品，并覆盖从开始进入市场到市场成熟阶段的整个产品生命期。PLD能加快新产品的推出，实现产品保持竞争力所必需的差异性。随着设计与生产成本的降低和竞争的加强，将PLD作为定制消费电子设计方法一部分的趋势将持续下去。