今年七月，Intel宣布收购ASIC公司，并把他加入到其可编程解决方案事业部（PSG）。Intel PSG以前被称为Altera，Altera在二十年前发明了世界上第一个可编程逻辑器件，它秉承了创新的传统，是世界上“可编程芯片系统（SOPC）”解决方案倡导者，后来成为FPGA市场上两大主要参与者之一。2015年12月被Intel斥资167亿美元收购，改名为PSG。此次Intel收购eASIC是两家公司长期竞争的战略举措，它在竞争激烈的舞台上引起了极大的吸引力。
那么eASIC究竟是何方神圣，什么是“结构化ASIC”，为什么Intel需要并购一家芯片来自其竞争对手台积电的小型半导体公司？结构化ASIC(Structured ASIC)是一种各项特性表现皆介于FPGA与ASIC间的订产型芯片，它在量产成本、逻辑门利用率、功耗用电、效能速度等表现上优于FPGA，但又不如纯ASIC表现的优异，同时也具有FPGA的可编程化逻辑功效，以及加速芯片的研发设计速度与修改弹性，使芯片能更快完成并投入市场，以及减省日后修改电路的成本耗费。
结构化ASIC借鉴了20世纪80年代的“门阵列”方案。早于标准单元ASIC的门阵列是预先设计好的预制芯片，主要由一系列未连接的逻辑门组成，可以在事后配置，通过添加几个金属层来实现定制逻辑功能。门阵列的NRE比全定制芯片低得多，因为只需要几个金属层的掩模来创建定制设备。门阵列的缺点是你必须选择一个比你的设计要求更高的基础阵列，并且任何给定函数的实现必然是次优的，因为基本阵列中的门的排列是固定的，并没有针对任何特定功能的数据流进行优化。为了选择一个重要的例子，在门阵列逻辑中实现的乘法器将比作为自定义单元实现的乘法器更慢且效率更低。
后来出现了“现场可编辑门阵列”（FPGA），门阵列的概念得到进一步发展，它完全取消了定制步骤，并通过更换具有典型查找表（LUT）单元的典型NAND门创建了真正的桌面可定制设备，LUT的逻辑功能可被动态编辑，并使用类似开关盒的SRAM单元矩阵交换这些定制金属层，允许在现场动态配置LUT之间的路由。因此门阵列在某种意义上市FPGA的前身，也是后结构化ASIC的基础。
然而，结构化ASIC的辉煌是短暂的。提供结构化ASIC解决方案的公司业务量不够大，因此无法形成规模经济，这使得它们只能再每单位基础上与ASIC成本竞争，结果NRE远远高于预期，使得他们的价值主张成为一种冒险行为。提供“介于两者之间”解决方案时，总是存在挑战，即两个替代方案之间的差距将会缩小，使“介于两者之间”的产品无处容身，或者“介于两者之间”的解决方案会很接近两者中的一个，最终差距会减少到零。这些影响很有可能导致结构化ASIC作为主流技术的消亡。
然而，结构化ASIC并没有完全消亡。例如，eASIC使用的一些新颖的小技巧，将定制化减少到单个通孔层，从而提高了NRE和部分成本，而且它们的基本阵列设计非常巧妙，可以在大型条带应用程序中得到很好的应用。但结构化ASIC技术的最大支持者之一竟然是Altera。
Altera在20世纪中期推出了一种名为“硬拷贝”的结构化ASIC产品。 Hard Copy允许具有FPGA设计功能的客户在一定程度上将其FPGA转换为ASIC，从而可以获得更低的功耗，更高的性能，更小的芯片和更低的单位成本。Altera通过构建镜像ASIC基本阵列来实现这一目标，这些阵列镜像具有FPGA的功能，但使用了硬件版本的LUT和金属层而不是可编程逻辑SRAM互连。在这个过程中，Altera发布了可能是结构化ASIC的“杀手级应用”：FPGA转换器。与此同时，他们为ASIC设计创造了全新的流程，包括一对一的原型设计和FPGA的早期生产，实现了低成本，低风险，快速周转和可重复的流程，以降低BOM成本并改善性能和功耗。
这立刻引起了其竞争对手Xilinx的注意，Xilinx迅速推出了一款名为EasyPath的产品，意为“我们也有一个”。EasyPath为Xilinx带来了很大的市场空间。它不是结构化ASIC，也不是其他任何类型的ASIC。 Xilinx只会以更低的价格在市场上销售大家已经使用的相同FPGA。这些FPGA使用您的设计进行了预测试。他们没有达到“通用”FPGA所需的通常测试程度。例如，如果您的设计没有使用特定的乘数，那么乘法器很可能不会在您运送的EasyPath部件中进行测试。Xilinx通过削减测试成本，使EasyPath可以和Altera的HardCopy相抗衡。
当然，EasyPath没有带来HardCopy的一些好处。功耗和性能与原始FPGA相同，因为这些部件实际上就是原始FPGA。从好的方面来说，这意味着不需要NRE，也不需要将您的设计从FPGA转换为EasyPath FPGA。两家公司之间发生了激烈的营销战，导致商业市场的牵引力很小。
随着时间的推移，Altera和Xilinx似乎分别放弃了他们的HardCopy和EasyPath产品，至少不再大力推广这两款产品了。两家公司将注意力转移到了其他产品的营销战，而FPGA公司也已无法进入结构化ASIC领域。
不过eASIC仍然存在。他们结构化ASIC的独特风格获得了足够的支持以维持业务，公司继续将其产品升级到更新的工艺节点并解决新的应用领域。该公司的nextreme3和nextreme3s系列基于台积电28nm技术，包含多达5200万个ASIC等效门，124 Mb双端口存储器，以及28 Gbps和16.3 Gbps高速收发器。这很阶接近很多现代高端FPGA的功能。而且，eASIC通过帮助客户将FPGA设计转换为结构化ASIC替代品，从而使HardCopy和EasyPath的终结成为一项很好的业务。
eASIC的eASICopy产品提供了“从eASIC Nextreme-2，eASIC Nextreme-3或eASIC Nextreme-3S到低成本，基于单元的ASIC低风险迁移路径。根据Altera的说法，他们提供的“Harder-Copy”是针对低NRE和快速转换的折衷。这提供了一个3阶段的成本降低途径：用于原型设计和早期生产的FPGA，用于批量生产的eASIC结构化ASIC，一旦设计稳定下来，eASICopy将用于全面的ASIC解决方案。市场很期待可以降低ASIC的风险、成本和功耗并提高性能优势。
所以现在，eASIC成为英特尔PSG的一部分将会产生极大是影响。首先，结构化ASIC技术可以很好的服务于现在的许多非常活跃的应用领域，特别是FPGA的迁移路径。神经网络推理就是FPGA的一个很好的应用，因为可编程逻辑的定点并行化实力在评估针对训练有素的CNN的输入并以最小的延迟和功率获得结果时效果非常显著。但是，如果你有一个FPGA版本的NN推理工作，并希望进一步降低成本和功耗，同时进一步提高性能，结构化ASIC或者ASIC迁移路径可能是一个很好的选择。
这对英特尔PSG和Xilinx来说，这似乎意味着HardCopy重新回归。 Xilinx可能会再次尝试重新启动EasyPath。对eASIC来说不仅仅是单位成本的降低，它还降低了80％的功率，性能也有显著提升。EasyPath从未采取任何措施来降低功耗或提高性能。它只是降低了成本。
其次，eASIC目前可以提供Intel / Altera FPGA和Xilinx FPGA的迁移。这为英特尔提供了一种采用结构化ASIC转换方式来挖掘Xilinx FPGA的方法。Xilinx可以在原型开发过程中获得FPGA的胜利，但后来大量资金却进入了英特尔。
eASIC已经将台积电作为他们的代工厂，因此在工艺技术方面至少应该与Xilinx保持在一个平等的水平上。如果英特尔处理技术得到了更好的发展，那么eASIC也会得到进一步发展。这意味着Xilinx无法因为台积电获得优势，因为台积电正在为这两家公司同时提供零部件。而且，在FPGA技术中，即使ASIC或结构化ASIC位于不太先进的工艺节点上，转换为结构化ASIC或全ASIC绝对会带来比过程领先带来更多的性能，成本和功耗优势。
原文链接：https://www.eejournal.com/article/intel-acquires-easic-why/
