賽靈思蝶變之路：從FPGA進入ACAP世界

（圖片來源：全景視覺）

經濟觀察網 記者 鄧曉蕾 近日，自適應和智能計算公司賽靈思（Xilinx）公布2019財年第二季度財報，財報顯示該公司實現季度性收入7.46億美元，比去年同期增長19%，這也是賽靈思連續12個季度實現了正增長。

靈思執行長Victor Peng表示，得益於5G網絡、數據中心及汽車等業務需求帶動FPGA的出貨，加上人工智慧及雲計算等應用的廣泛增長基礎, 與上一年銷售額相比，我們將2019財年的收入增長率提高到大約20%。

這也意味著，賽靈思對其正進行的平台戰略轉型極具信心。

上任九個多月的Victor Peng，日前在賽靈思中國開發者大會上談到賽靈思正在進行的戰略轉型，稱賽靈思正在推進以數據中心優先，加速核心市場發展，驅動靈活應變的計算。

「這就像是一個椅子的三條腿，三條腿對於整個戰略的完整性來講都是至關重要，而且是相互關聯的，要超過大家的想像。

」

賽靈思成立於1984 年，首創FPGA技術。

經過長期的發展，其產品線已經涵蓋45/28/20/16nm四個系列的FPGA以及Zynq SoC，同時還提供相應的開發軟體工具及IP支持。

值得注意的是，賽靈思在16nm-28nm系列產品已經在FPGA市場上占據主導優勢。

FPGA（可編程門陣列，Field Programmable Gate Array），是集成電路的一種，其特點與常見的CPU、GPU等全定製集成電路技術不同，用戶可以在FPGA板卡上可以通過程式語言來調整或者更換這塊板卡的用途，這種現場「可編程性」更加靈活。

但是，當前隨著摩爾定律的放緩以及大數據、AI、5G、自動駕駛等的發展，對於計算能力和帶寬提出了前所未有的要求，同時新的算法新的框架層出不窮，要應對這一變化就需要靈活應變的架構，因為一種架構已無法獨自完成大量的數據處理，並且傳統晶片設計的周期也無法跟上創新的步伐。

「就像自然界的適者生存一樣，在數字世界靈活應變的系統才是最可持續的。

」Victor Peng 認為，賽靈思的平台轉型是大勢所然。

推出的「大殺器」——自適應計算加速平台ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform）對賽靈思意義重大，緊跟著在中國率先發布加速人工智慧和數據中心應用的Versal 與 Alveo 兩大晶片產品系列。

對數據中心市場的重視，被業界認為，賽靈思在意圖複製英偉達的成功。

這幾年英偉達依靠GPU業務在數據中心和AI市場收益大幅增長。

當然，賽靈思的此舉也表明其想儘快擺脫單純依靠FPGA器件的發展，選擇平台化的路徑是實現公司業務規模化發展的必然。

另外，選擇在中國市場率先發布 ACAP系列新品，也反映出賽靈思對中國半導體消費市場的重視。

寄與厚望的Versal

Versal是基於台積電7nm工藝技術打造，它寓意多樣性和通用性，是一款可面向所有應用、面向所有開發者的平台級產品。

該產品包括 6 個系列的器件，其獨特架構針對雲端、網絡、無線通信乃至邊緣計算和端點等不同市場的眾多應用提供了可擴展性和 AI 推斷功能。

Versal的發布對賽靈思意義重大。

「這意味著賽靈思不再是一家單純的FPGA公司了，而是一家平台公司。

」Victor Peng 強調，Versal並不是FPGA的一次產品升級。

我們把它稱之為一個全新的產品類別，這不是一個品牌的名稱，也不是FPGA。

按照 Victor Peng 的說法，ACAP 作為一個全新的計算平台，它的發展還需要更多的時間來普及；而 Versal 的推出也並不意味著賽靈思會放棄 FPGA 和 Zynq 這樣的可擴展處理領域，相反，它將繼續推進這一市場的發展。

他認為，當前業界大多數人還不清楚ACAP平台到底是什麼，「不過你可以把Versal視為SoC界的瑞士軍刀，它繼承了CPU、GPU和可用於數據中心加速的FPGA的優點。

Victor Peng透露，Versal歷經四年研發，投入 10 億美元以上，有1500 多名軟硬體工程師參與其中。

它適用於多個市場領域的應用場景，比如說汽車、工業、科學與醫療、航空航天與國防、音視頻與廣播乃至於消費類電子等。

據悉，產品將於 2018 年實現流片，不過正式大規模推向市場將會到2019年下半年。

數據顯示，Versal的速度超過當前最高速的FPGA 20倍、比當今最快的CPU快100倍，同時可實現低於2ms的時延，對於數據中心、有線網絡、5G無線和ADAS等應用提速明顯。

重視生態力量

與之相呼應的是，賽靈思還推出了功能強大的加速器卡——Alveo，用來大幅提升雲端和本地數據中心中業界標準伺服器的性能。

它的優勢在於部署在靠近伺服器 CPU 位置，可以為應用開發者生態體系提供平台方法，支持他們利用熟悉的環境來開發和部署加速解決方案。

這項技術著重展現了賽靈思為數據中心帶來的靈活應變能力和靈活性。

針對機器學習，Alveo加速卡實時推斷吞吐量比高端 CPU高出20 倍，相對於高端GPU等等固定功能的加速器，能讓2毫秒以下的低時延應用性能提升4倍以上，此外，Alveo 加速器卡相對於 GPU 能將時延減少 3 倍，在運行實時推斷應用時提供顯著的性能優勢。

資料庫搜索等一些應用可從根本上得到加速，性能比 CPU 高90 倍以上。

而且，目前Alveo得到了合作夥伴和 OEM 廠商生態系統的廣泛支持，已有14 家合作夥伴開發完成的應用可立即投入部署，比如國內的華為、阿里雲、浪潮等都已經推出基於賽靈思的加速方案。

以華為為例，通過合作，實現了線上線下協同的FPGA加速解決方案，以視頻編解碼為例，在在線視頻廣播業務場景下可節約40%的帶寬和存儲空間，為客戶帶來了極大的價值。

另外，阿里集團採用Faas提升發效率，節省了成本，阿里集團X項目每千片FPGA三年節約TCO成本40%。

作為正在興起的新勢力，賽靈思的ACAP在生態的構建上也非常的重視。

賽靈思表示，ACAP不會取代所有的GPU，但肯定會有越來越多的應用和ODM廠商會採用這種靈活應變的平台。

Alveo 加速器卡的推出進一步推進了賽靈思向平台公司的轉型，使不斷增長的應用合作夥伴生態系統以比以往更快的速度加速創新。

不建議初創公司造芯

就目前而言， AI晶片成為「當紅炸子雞」，諸如BAT、華為等公司都紛紛入局開始跨界做AI晶片，另外英特爾、英偉達、聯發科等晶片巨頭也在加大投資力度。

Victor Peng表示，之所以湧入這麼多科技巨頭，這表明目前正處於AI革命的早期，各行各業都在尋找不同的解決方案。

「在這個競技場裡，賽靈思真正的競爭對手是英偉達。

」

Victor Peng談到對這個行業的思考，「我不建議小企業和初創企業自己開發晶片，要做自己擅長的事情 。

其實他們可在特定領域（算法和框架方面）和應用上深入研究，從這些層面來創造更多的價值；或者採用Versal平台開發具體應用，而不是花費數億資金甚至幾年時間從頭去開發晶片」。

他提到今年7月份收購的中國AI初創公司深鑒科技。

「早在兩年前就基於賽靈思產品做AI方面的開發，因此在被收購後其成果可迅速應用到Versal平台上，深鑒科技最為核心的就是DPU及神經網絡壓縮編譯技術，應用此技術的Versal平台可適應不同精度不同位寬，並且時延大幅降低。

」

「有幾家初創企業是因為做ASIC（專用定製晶片）取得成功的？」Victor Peng認為，設計AI晶片目前需要採用16納米甚至7納米的工藝，所需的資金投入是巨大的，風險也很大。

大公司相對而言具有多方面優勢。

」

從打開FPGA的大門，到SoC、MPSoC、RFSoC晶片再進化，到進入ACAP的世界，賽靈思完成了從FPGA器件到平台ACAP的蝶變，也將開啟賽靈思的新征程。

按照賽靈思的發展路線圖，2020年將推出Premium和AI邊緣系列，下半年將上市AI射頻系列，而HBM將於2021年下半年面世。