走马游硅谷 观花看技术（上）

作者:山水

　　参加2007年AsiaPress TourⅡ的最大感受之一就是高端技术的平民化。这一周正直感恩节和圣诞节之间，硅谷地区的消费电子市场异常火爆。同样是这一周，记者接触了6、7家不同领域的半导体和电子技术公司，也发现他们的共通之处——推进早先应用在军事、电信网络或是专业领域的技术走向普通的消费者。

AMD的嵌入式攻略和HyperTransport动态

　　AMD和英特尔的鏖战已经不在局限在PC市场， AMD和英特尔纷纷加大了自己在嵌入式产品方面的投入。随着处理器市场由原来的单核向多核转移，英特尔和AMD也在寻找着传统PC市场之外的其它发展空间。从2003年AMD推出Geode NX 1500@8W和Geode NX1750@14W 2款用于嵌入式系统的处理器到现在，到最近推出的面向高端应用的Athlon 64 2000+、2600+和3100+三款64位处理器，AMD的产品已经覆盖了消费电子、单板计算、通信基础架构和高端SAN等大范围应用。

　　AMD嵌入式计算解决方案部门总监 Buddy Broeker接受记者采访时介绍说，传统的x86架构采用的是已经有20年历史的前端总线（Front-side Bus），CPU、内存和I/O共享一个总线，已经成为性能突破的障碍。AMD64技术采用了直接连接架构（Direct Connect Architecture）增加系统要求接口（System Request Interface）和 纵横交换（Crossbar Switch），从而消除传统FSB架构的瓶颈，并且借助HyperTransport增加传输带宽和降低延迟。

　　除了性能的加强，AMD64处理器的功耗也在不断走低。基于AMD64技术的Geode LX800在500MHz工作模式下功耗降低到0.9W，Geode LX900在500MHz的工作模式下功耗是1.5W，而最新推出的Athlon 64 2000+的功耗为8W。高性能处理器Turion、 Athlon 和 Opteron系列在移动计算、恶劣环境下的工业计算机、信息终端、娱乐、医疗设备、安全应用以及电信硬件产品中得到了广泛的应用。功耗更低的Geode系列更多地应用在汽车与交通、数据采集、娱乐设施、卫星通信、国防与航天等领域。

　
AMD嵌入式计算解决方案部门总监 Buddy Broeker

HyperTransport助力HPC

　　HPC（High Performance Computing高性能运算）应用延伸会带来什么变化？“以前PC做的事情，以后将由HPC来完成。”这是HyperTransport 联盟总经理Mario Cavalli的回答，“而低功耗、无需定制（Off-the-Shelf）且高性能的技术是HPC应用扩展的推动力。”

　
Hypertransport联盟总经理Mario Cavalli

　　HyperTransport是HPC发展的推动力之一。在2007年里，HyperTransport 联盟的会员已经扩张到66个，新加入的有HP，Cadence和Lattice等18家公司，有5800万支持HPT的产品面市。采用HyperTransport的产品应经覆盖到嵌入式应用、个人计算、PC游戏、工作站和服务器以及超级计算机5大类的市场。据InStat的统计，HPT 2007年在超级服务器、超级计算机和边缘路由（Edge Router）三大应用增长最快，这三个领域同样也是目前采用HPT最多的市场。

　　据Mario介绍，HyperTransport在2007年的拓展非常成功，从CPU、芯片组、到IP和测试设备都有新的产品陆续推出。这其中包括，AMD的用于台式机的3核和4核Phenom和用于笔记本电脑的双核Griffin CPU。除了AMD ，nVidia 和SiS也推出支持HyperTransport的芯片组。IP 核方面，今年有GDA科技 的HOST、 Tunnel和 Cave三部分的IP 核，以及Cadence 90nm 和65nm 的模拟HT3 PHY。Verigy、Agilent科技、Credence和Advantest也推出HyperTransport的逻辑分析仪和协议测量仪。

　　值得一提是，HyperTransport正在得到为计算密集型的应用设计得协处理器的青睐，从事可变成协处理器开发的DRC计算机公司的CEO Larry Laruich告诉记者：“协处理器正在成为一种潮流，2007年Gray、HP 、IBM 、SGI和 SUN都陆续推出加速平台，多核处理器，RPU和GPU已经成为行业标准。” 对于HPC程序员，HyperTransport提供的低延迟和高带宽连接，再配合用于FPGA的软件标称环境，可以帮助他们把FPGA当作高性能的行协处理器，而且不需在功耗、体积和成本上做太多的妥协。

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图  DRC的金融解决方案平台

从SDI到HDMI，Gennum专注高速多媒体接口

　　创办于1973年Gennum公司虽然也涉足10G以太网的收发器市场，并且提供PCIe的IP给IDT和ATI这样的客户，但是更多的认可却是来自专业视频和广播电视领域。Gennum公司是SMPTE（动画和电视工程师协会）的重要成员，其用于广播电视传输的串行和解串方案包括：SDI 均衡器、时钟恢复器(Reclocker) 电缆驱动器 串并-并串转换器(SerDes)，已经得到Sony、NEC、THOMSON 和Toshiba等专业广播设备供应商的应用。

　　目前使用的HD SDI的1.485Gbps速率已经不足以满足新型的视频应用要求。Gennum公司模拟和混合信号部门高级副总裁兼总经理 Martin Rofheart博士在接收记者采访时表示， 2006年末SMPTE批准了新的3Gb/s SDI标准SMPTE-424M。这个第三代串行链接标准有望把高端影视环境中现有的HDTV传输速率翻倍。为了满足视频播放设备客户的需求，Gennum最近推出了一款3Gb/s光学模组，包括GO2922 3Gb/s双发送器和GO2920 3Gb/s双接收器，采用SFP (small form pluggable)封装。 “通过单个串行链接传输1080p50/60，HD 4:4:4和HD 12位视频格式是减少成本，功耗和体积的关键一步。” Martin表示。

　　SDI在短距离内传输未经压缩的数字视频信号，这和用在消费电子终端产品中HDMI接口类似。HDMI传输未经压缩的视频信号，但也同样受制于电缆的长度。据国外专业网站的测试，15米的距离下，高质量的HDMI线缆可以较好的完成720p或1080i信号的任务，但一旦使用1080p，由于较高的数据量，画面传输已经开始出现问题。更糟糕的是，最新的HDMI 1.3标准增加了色深，再一次增加了数据量，使问题再一次加重。

　　对长距离HDM电缆的应用需要使用增幅器(booster amplifiers)或者扩展器(extenders)，增加用户的成本负担。Gennum希望利用SDI的技术积累和在模拟混合信号设计的经验，能够帮助HDMI电缆供应商延长电缆的长度的同时，保证传输效果。Gennum把这种在信号源和接收端分别增加一个发送器和接收器的方法称作“ActivConnect”。Martin介绍说，ActivConnect通过一个有源集成电缆方案能够满足最远100米的全带宽传输，支持包括HDCP（High-Bandwidth Digital Content Protection）在内的所有HDMI 1.3功能，并且兼容单/双重链结（single and dual-link）DVI接口。

　　ActivConnect目前已经应用在美国百通（Belden） 的HD5000 系列HDMI 电缆中。此外，从事音/视频系统扩展方案的格芬（Gefen）公司也在VGA 到HDMI扩展器中采用该技术。

　　展望ActiveConnect的未来市场，Martin表示Gennum更加看重亚洲地区。他分析说，在消费电子领域，中国和台湾地区的电缆制造商是未来发展的主力军，代表了90%的市场机遇，同样的情况还将发生在PC市场，即便是在企业和网络市场ActiveConnect也同样能在亚洲地区找到商机。

　
图  ActivConnect延长HDMI电缆长度

　
图  ActivConnect的Demo
　　　　　
结构ASIC得到处理器核IP支持

　　2007年11月26日，结构ASIC的倡导者eASIC和Tensilica公司共同宣布达成合作协议，eASIC将在其免掩膜费和无订货量限制的Nextreme系列产品中免费向客户提供Tensilica的标准钻石微处理器以及DSP内核，双方并未透露具体的授权费用。

　　eASIC公司CEO Ronnie Vasishta在接受记者采访时表示，自从2000年前后的网络泡沫之后，来自新兴公司的芯片设计数量急剧减少，主要原因是由于成本因素。一方面小公司没有足够的财力去支持这些设计，从另一方面看，即使是实力雄厚的大公司设计数量也在减少。这种高成本设计正在阻碍产业中的技术创新。

　　结构ASIC的灵活性正好可以弥补当前占市场主流的ASIC和FPGA所难兼顾的市场需求。eASIC的技术Nextreme独特之处在于采用混合定制方法。设计逻辑采用基于SRAM的可编程查寻表LUT，如同FPGA，在上电之后通过比特流来定制。另一方面，连线路由是在工厂里面通过单一过孔层来定制。这种单一过孔层可以不需要昂贵的掩模生产，而采用直接写e光束（Direct-Write eBeam）来实现。大规模生产时候，也可以采用单层掩模。其他ASIC技术和FPGA在实现逻辑单元编程和布线路由时要么都采用掩模，要么都采用LUT。

　　eASIC的Nextreme象FPGA那样用比特流编程逻辑单元，象标准单元技术那样用金属连接实现布线路由。因此，获得了双方的长处：类似FPGA的低开发成本，短制作周期，灵活性；类似标准单元ASIC的高密度、高性能和低单价。

　　Tensilica的处理器提供了多种选择，从低功耗、小体积的32位控制器，到高性能的DSP，甚至是多功能音频处理器。近日发布的第二代钻石系列处理器提供更多新特性，包括增加的乘法和除法运算单元、对硬件进行优化以降低30%的存储器功耗以及可选的基于AXI的AMBA总线转接桥。

　　结构ASIC正在得到处理器IP公司的青睐。在和Tensilica合作之前，eASIC已经在Nextreme 90nm系列产品中应用了ARM926EJ处理器。在当时双发的协议声明中表示，这次合作是首次将32 位处理器内核应用在可配置结构上。

　
  图  eASIC的Nextreme结构图