利用低成本FPGA設(shè)計(jì)下一代游戲控制臺(tái)

游戲控制臺(tái)設(shè)計(jì)者必須在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多功能、可靠性和低成本之間尋找平衡。市場(chǎng)壓力經(jīng)常迫使最初的控制臺(tái)價(jià)格低于可盈利的水平。不過(guò)，要在商業(yè)上獲得成功，游戲控制臺(tái)就必須能夠提供多種功能，如高清晰度圖像、網(wǎng)絡(luò)連接、運(yùn)動(dòng)傳感控制器以及基于IP的視頻內(nèi)容，并且所有這些都要在用戶(hù)能承受的價(jià)格內(nèi)。

為保持低成本特性，通常采用基于平臺(tái)的方法來(lái)設(shè)計(jì)游戲控制臺(tái)。目標(biāo)是盡可能地使每個(gè)控制臺(tái)相似，同時(shí)還能滿(mǎn)足特殊區(qū)域的要求。單個(gè)平臺(tái)設(shè)計(jì)通常是不現(xiàn)實(shí)的，經(jīng)濟(jì)效益上也不可行，但FPGA所提供的硬件靈活性使得游戲系統(tǒng)能夠很容易地針對(duì)不同區(qū)域、模型、組件和升級(jí)版進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

一個(gè)典型的游戲控制臺(tái)包括CPU、圖形處理器、存儲(chǔ)器件、通信單元、I/O和用戶(hù)接口。游戲控制臺(tái)的核心通常是幾個(gè)大規(guī)模ASIC或ASSP。例如，iSuppli的報(bào)告指出，Sony PS3就包含一個(gè)7個(gè)核定制基于cell的CPU(ASIC)、一個(gè)NVIDIA圖形芯片組(ASSP)、XDR存儲(chǔ)器和一個(gè)flexIO處理器接口。

由于FPGA在許多應(yīng)用中取代了ASIC，或許現(xiàn)在是時(shí)候?qū)⑺糜谙乱淮螒蚩刂婆_(tái)設(shè)計(jì)中了。FPGA和PLD相對(duì)較低的成本正在推動(dòng)其在消費(fèi)電子產(chǎn)品中的使用，尤其是在LCD和等離子電視中。根據(jù)Gartner Group的報(bào)告(如圖1所示)，在未來(lái)的4年中，用于消費(fèi)電子產(chǎn)品的PLD和FPGA器件的全球市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)預(yù)計(jì)將達(dá)9.5%，超過(guò)了年均復(fù)合增長(zhǎng)率為4.0%的ASIC器件。

圖1：用于消費(fèi)電子設(shè)備的ASIC和FPGA的年收益變化。