FPGA芯片廠商如何面對(duì)100G光網(wǎng)絡(luò)時(shí)代

        【訊石光通訊咨詢網(wǎng)】之前，由于技術(shù)和成本原因把Altera公司和Xilinx這兩家硅片大亨拒之100Gbps門外。然而，經(jīng)過Altera和Xilinx重整其FPGA為可行性方案；以及收購相關(guān)IP供應(yīng)商而加強(qiáng)了其FPGA能力并定位為“一站式服務(wù)”，進(jìn)而以全新面貌迎接100G光傳送網(wǎng)絡(luò)（OTN）以及100G以太網(wǎng)。兩家公司因此能為高速以太網(wǎng)以及OTN應(yīng)用的專用集成電路（ASICs）及專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（ASSPs）提供更具價(jià)值的芯片產(chǎn)品。對(duì)于不愿意使用各自FPGA核心供應(yīng)商的設(shè)計(jì)人員來說，要找到一個(gè)不錯(cuò)的IP獨(dú)立供應(yīng)商難度很大。

　　急速大邁進(jìn)

　　在100Gbps領(lǐng)域，Xilinx公司毫無疑問是最積極的FPGA供應(yīng)商。在2011年3月，公司宣布計(jì)劃研發(fā)支持100Gbps以及未來400GbpsOTN應(yīng)用的基于FPGA芯片的線卡設(shè)計(jì)。公司新藍(lán)圖包括采用新Virtex-6HXTFPGA功能設(shè)計(jì)100Gbps OTU4 OTN；更快捷的從40-nm Virtex-6轉(zhuǎn)換為功能強(qiáng)大的28-nm Virtex-7；以及通過收購?fù)ㄓ嵆鮿?chuàng)公司Omiino而對(duì)其室內(nèi)OTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)。

　　Xilinx公司指出，這種新功能將以O(shè)TN特定設(shè)計(jì)平臺(tái)的形式首次亮相。每套售價(jià)為2.5萬美元，包括為諸如100GODU轉(zhuǎn)換、100G以太網(wǎng)到OTU4的光收發(fā)器模塊以及10x10至OTU4的光收發(fā)器模塊等OTN應(yīng)用的預(yù)定義兼參考設(shè)計(jì)的Virtex-6HXT FPGA開發(fā)板。該OTN平臺(tái)也利用了Omiino前期的IP，包括100G MuxSAR功能。

　　Xilinx公司有線通信事業(yè)部總監(jiān)GillesGarcia指出，100Gbps光收發(fā)器模塊以及10x10至OTU4muxSAR設(shè)計(jì)都需要兩個(gè)Virtex-6FPGAs。2012年，將通過使用Virtex-7的單一芯片來完成此設(shè)計(jì)。Garcia指出，已經(jīng)有許多公司通過這種雙芯片Virtex-6來加速產(chǎn)品上市時(shí)間。

　　兩個(gè)月后，也就是在2011年5月，Xilinx通過收購網(wǎng)絡(luò)傳輸管理和分組傳送，IP硅核心芯片供應(yīng)商，Modelware。進(jìn)一步擴(kuò)大了其室內(nèi)OTN研發(fā)實(shí)力。同時(shí)，Xilinx公司也宣布推出基于Virtex-6HTXFPGA的基于FPGA的100Gbps網(wǎng)絡(luò)傳輸管理設(shè)計(jì)。

　　Garcia聲稱，他希望Modelware的IP會(huì)有更多的用處，包括PON集成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及數(shù)據(jù)中心通信設(shè)備；他在數(shù)據(jù)包光傳輸系統(tǒng)領(lǐng)域聞出無限商機(jī)。

　　最后，Xilinx通過收購SaranceTechnologies而增加了其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。Sarance公司長期以來一直在與Xilinx公司在以太網(wǎng)MACs、Interlaken以及高速橋接領(lǐng)域進(jìn)行合作。

　　Xilinx公司與其主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手立場(chǎng)對(duì)立。在Altera于2010年12月收購IP供應(yīng)商Avalon微電子公司的時(shí)候，Altera早在Xilinx的Omiino公告之前就宣布并肯定了其在高速OTN以及以太網(wǎng)領(lǐng)域的地位。這兩家公司早就建立了緊密的合作關(guān)系；因?yàn)锳valon公司是Altera100GbpsOTN核心部件的獨(dú)家供應(yīng)商。在Altera的Stratix V GX、Stratix V GS、Stratix V GT、以及Stratix IV GT FPGAs等產(chǎn)品中都能找到這些核心部件。

　　隸屬Altara公司新大陸技術(shù)中心的Avalon，為FPGAs以及ASSPs提供IP服務(wù)；同時(shí)也通過其V-ASSP（VirtualASSP的縮寫）線提供基于FPGA的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。其Zenobia100GbpsIP系列包括OTN OTU4以及Ethernet功能：

　　•100G光收發(fā)器模塊與波分復(fù)用器

　　•100G轉(zhuǎn)發(fā)器/多業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)器
　　•OTU4/100GEclientover OTU4

　　•100GEMLD

　　•100GGFEC

　　•100GEFEC

　　•SFI-S接口

　　•OTL4.10接口

　　•GFP

　　•SAR

　　通過100GIP選項(xiàng)進(jìn)行整合

　　毋庸置疑，每個(gè)FPGA供應(yīng)商都會(huì)說自己的產(chǎn)品更好。Altera公司在收購Avalon的時(shí)候，就指出Avalon公司在獨(dú)立IP領(lǐng)域（包括Omiino公司）中OTN以及以太網(wǎng)都處于領(lǐng)先地位。Xilinx的Garcia也指出，Omiino公司對(duì)FPGAsIP有獨(dú)到見解，與Avalon公司IP的雙用特性相比，在FPGA應(yīng)用方面來看，Omiino更顯突出。

　　在尋找進(jìn)行高速OTN或者Ethernet設(shè)計(jì)用FPGAs的時(shí)候，除了自己的產(chǎn)品，您還有其他的IP核心選項(xiàng)嗎？一個(gè)不太可能的選項(xiàng)或許會(huì)是ASSP供應(yīng)商。AppliedMicro在2010年8月收購TPACKA/S的時(shí)候，已經(jīng)在OTN/以太網(wǎng)IP公司開始了這種嘗試。和Avalon微電子公司類似，TPACK 也提供IP和基于Altera FPGA的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品：包括（但不限于）OTN設(shè)備。這類“軟硅”產(chǎn)品包括P-OCKET系列OTN網(wǎng)絡(luò)映射、add/drop muxes以及OTN 轉(zhuǎn)換器等。

　　但是AppliedMicro似乎沒有出現(xiàn)在IP核心市場(chǎng)；該公司更傾向使用TPACK技術(shù)來研發(fā)其軟硅產(chǎn)品，包括OTU4和100G以太網(wǎng)光收發(fā)器模塊TPOT414以及TPOT424OTU4。如果您只需要IP，則還有其他選項(xiàng)。其中包括Sembarc，其Goliath光收發(fā)器模塊核心包括C系列產(chǎn)品。該系列由Goliath_CE_CO 100GbE 至 OTU-4 核心、Goliath_CO_CO OTU-4 至 OTU-4 regen core以及 Sembarc"s muxponder core、the Goliath_10XE_CO 10x10GbE至OTU-4和Goliath_80IE_CO 80x1GbE至 OTU-4 cores組成。

　　同時(shí)，蘇格蘭的Aliathon公司也為這些100Gbps網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供核心部件；這些應(yīng)用包括光收發(fā)器模塊、10x10G多協(xié)議多業(yè)務(wù)復(fù)用器、add/drop多路復(fù)用器、中繼器以及ODU多路復(fù)用器等。

　　其次，Xelic公司產(chǎn)品系列擁有40Gbps核心，其發(fā)展速度也極其驚人。

硅片供應(yīng)商在敞開他們口袋的同時(shí)，也希望他們的客戶采取同樣的措施；但是這樣做會(huì)有什么樣的結(jié)果呢？讓我們拭目以待！