FPGA的变与不变 | 智慧产品圈

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引言 ： 两大两小的FPGA市场或易主或易“容”，背后的深意是什么？这股潮流中的FPGA将何去何从？

如果说“变”是历史的主调，那对于FPGA业者来说，变化显然来得太快了。 Intel（英特尔）以167亿美元现金收购Altera成为旗下PSG事业部，成其物联网云管端大战略的重要一环；另一巨头赛灵思被高通收购的消息不绝于耳；继Lattice（莱迪思）以约6亿美元囊括Silicon Image之后，去年11月有中资背景的基金Canyon Bridge以13亿美元收购莱迪思；而业界亦在盛传Skyworks要将Microsemi收入囊中，以扩展业务领域。“两大两小”的FPGA厂商或易主或易“容”，背后的深意是什么？置身潮流之中的FPGA将何去何从？

加速向数据中心和AI渗透

我们看到，自收购之后，Intel在一年时间内在不断加强FPGA在数据中心的发展。有观点认为，到2020年，所有云计算公司里1/3的服务器都将使用FPGA，这样的举动显然有备而来。

莱迪思通信和计算部副总裁和总经理Jerry Xu也表示，我们确实看到服务器市场的增长，比如每台服务器都有控制逻辑、安全性、功耗和散热管理方面的要求，结合可重新编程特性、非易失性、密集的I/O数量和超低功耗特性， FPGA可全面满足上述需求。

而AI火热也让业界普通认为CPU+FPGA有应用于深度学习的潜力，因而未来FPGA的市场规模将会进一步扩大。Jerry Xu对此十分认同，他表示，马云在2017年中国（深圳）IT峰会上的演讲中所指出的机器智能意义重大，FPGA在边缘计算领域的重要性不亚于云计算领域。FPGA在并行计算方面的优势，可为智能传感器、语音识别、自动驾驶汽车等领域带来革命性的变化。

“这也是莱迪思的一个战略重点，莱迪思将继续提供新兴应用（如AI和物联网）所需的智能处理和互连解决方案来满足市场需求。”他着重说。

赛灵思对于AI和机器视觉同样十分“热衷”。赛灵思战略与市场营销部高级副总Steve Glaser曾指出，很多客户已开始寻找下一代的技术，他们不仅仅是开发以计算机视觉为基础的解决方案，还在加入更多的机器学习、传感器融合方面的元素，FPGA将大展所长，未来赛灵思也将提供软硬一体化方案，为客户应用机器学习来开发新的智能系统铺平道路。

中低端FPGA各有千秋

如果说高端FPGA在通信和数据中心扮演重要角色，但中低端FPGA在焦点市场中的价值也在释放。

“随着通信、数据中心、工业4.0的发展，对1G到40G 的带宽需求走高，成为中端FPGA的理想应用领域，但亦提出了低成本、低功耗、安全性和可靠性兼具的需求。”美高森美FPGA系统级芯片产品组高级产品线营销总监Shakeel Peera认为。

低端FPGA同样将发挥作用。“比如在视频监控中，FPGA可作为视频信息预处理后，再交付给MCU运算。或者在汽车智能应用中用于后视摄像头和传感器融合，进行多传感器数据的高速处理，再传给MCU进一步处理。针对把成本和功耗作为设计决策关键要素的应用，则可做芯片之间的桥接、I/O扩展等。此外，在某些应用场景中，FPGA亦可单独做主芯片。”英特尔PSG(可编程解决方案事业部)产品营销与策划副总裁Alex Grbic表示。

当然，虽然低端FPGA作用显著，但对其也提出了支持高速收发器和硬浮点运算的新要求，需要与时俱进。

而无论FPGA如何“变”，不变的是不断提升“真功夫”来满足新兴市场的需求。提升响应速度、降低成本和功耗以及软硬件升级的灵活性将大受欢迎，毕竟算法以及传感器的配置和组合也在不断的变化。

厂商各有主张

随着需求的变化，厂商的策略也在或明或暗调整。

莱迪思的Jerry Xu提到，传统通信和消息电子市场仍是莱迪思的主营业务，同时莱迪思正在推动具备机器学习能力的异构计算解决方案，意在为物联网和AI应用带来革命性的变化。

“莱迪思FPGA的关键优势是能够与其他设备协作，提供协同处理和互连功能，在提高系统性能的同时降低解决方案成本。莱迪思可实现一定程度的整合和定制，而无需将所有逻辑全部集成到ASIC中。” Jerry Xu举例说，“如在物联网应用中实现传感器整合等应用，在这类应用中低功耗和小尺寸是关键的设计准则。”

最近莱迪思也开发了一些新产品和IP，此外除FPGA之外，莱迪思还提供各类视频互连ASSP和60 GHz毫米波产品。Jerry Xu对此阐述说，在开发新产品时，莱迪思不仅仅专注于芯片本身。莱迪思为客户提供一套解决方案，其中包括FPGA（IC）、参考设计、IP开发平台和软件等，使得客户能够轻松实现产品设计和集成解决方案。同时，莱迪思在积极追求28nm技术，莱迪思将不断探索，继续提供功耗更低、尺寸更小、成本更低和性能更高的差异化方案。

Alex Grbic也着重指出，英特尔的FPGA可涵盖从万物到云端的所有领域。最新推出的低端Cyclone 10主要应用场景集中在万物和管道端，其中价值在于进行智能化数据处理，或预处理完再上到云端，减轻云端负荷。针对更高端的云端应用，则可采用英特尔中端和高端的FPGA。

FPGA厂商的易主或战略的改变，也势必影响FPGA本身的命运。虽然FPGA架构在不断演进，但显然步伐已在放缓。但FPGA以及ARM+FPGA架构的优势仍在于可编程性，以及它不断提升的软件开发便利性，未来FPGA仍有十足的想象空间。

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