从核心模组到周边设备，网际网路正经历一场巨大的变革。无线通讯市场与它数千万「永远保持上线」的连结装置、下一代高速通讯的巨大传输负担，以及各种为了提供使用现有有线通讯设施的消费者宽频通讯的想法，都是促使网路扩展的关键因素。

结果就是，网路核心发展成100到400Gbps的资料管道 (Data Pipes)；网路中心区域也从10Gbps升级为100Gbps ，用以支援不断扩展的各种存取网路存取标准、协定和介面。此外，为了支援越来越大的用户流量需求并降低总体的传输延宕，存取网路也从之前的平行介面升级到现在的高速序列介面。

中阶FPGA满足需求

网路营运商们期待以低成本提升网路容量，并同时保持总体覆盖率，但营运商们通常都无法更换所有目前已经配置好的硬体设施。产品上市时间、整体的升级费用和现有软体支援上的投资，是几个必须考虑的问题。当设备升级时，必须提供必要的「翻新」以延长使用期限，并同时加入符合预期网路需求的功能特性，许多NEP（网路设备供应商）发现，能满足收发器功能的中阶FPGA是一个十分有效的解决方案。

中阶FPGA是相对较新的一类FPGA。这些经成本和功耗优化后的组件提供了传统现场可程式设计闸阵列的所有特性，并结合了只有高档组件才有的各种先进功能。例如，这些可程式设计组件提供了具有成本效率和最佳化功耗的序列介面（SERDES），弥补了现有和下一代通讯解决方案之间的差距。

中阶FPGA的序列介面，无论是符合产业标准还是专用的，都可以被配置为可支援各种资料传输速率和介面标准的序列介面，。并且，由于同一种规格大小的组件无法符合所有的需求，这个系列组件的SERDES通道数量也会随着不同型号而有所不同，让设计师们能够优化他们的可程式设计解决方案，满足特定的成本和功耗要求。

中阶FPGA序列介面的可配置功能十分关键，它赋予了这些组件独特的竞争优势。虽然过去很多网路设备供应商可能会考虑使用「自行研发」的介面标准，尤其是当整个机架的设备由同一制造商开发完成的情况下。然而，这样的市场运作方式已经被打破，而且供应商设备之间的互通性已经成为必要的条件。

大型的系统供应商仍将继续提供完整的解决方案，而其它制造商则在寻求能够提供在产业标准规格主机壳内运行，且具有差异化特性的解决方案，或是「特别订制」的解决方案。导入符合产业标准的序列介面不仅可以减少系统设计的时间、改善不同供应商之间的互通性、提高整个系统的可靠性，还可扩大供应商对设备的接受范围。

小结

目前的存取网路由多样化的介面和逻辑处理单元组成。下一代网路需要处理和传输的资料与今天营运商所看到的数字相比，将呈现巨大的成长。并且，当一个网路结构朝同质网路发展时，目前大多数已配置的设备根本就不能处理。因此，陈旧的设备与较慢的组件介面必须和未来的高速介面和功能衔接。同时，还必须为严格的功耗预算、降低成本以及缩短开发周期等目标把关。

图一 : 中阶FPGA固化的协议逻辑

中阶FPGA固化的协定逻辑如图所示，拥有可配置的收发器数量、固化的产业标准传输协定块、一套丰富的可程式设计结构功能，以及图形化使用者介面软体设计环境的中阶FPGA，可为工程师们提供开发下一代设备所需的功能，满足了功耗和成本需求，并且延长了其原有设备的使用寿命。

（作者为Lattice产品策划经理）

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