FPGA的變與不變｜智慧產品圈

兩大兩小的FPGA市場或易主或易「容」，背後的深意是什麼？這股潮流中的FPGA將何去何從？

如果說「變」是歷史的主調，那對於FPGA業者來說，變化顯然來得太快了。

Intel（英特爾）以167億美元現金收購Altera成為旗下PSG事業部，成其物聯網雲管端大戰略的重要一環；另一巨頭賽靈思被高通收購的消息不絕於耳；繼Lattice（萊迪思）以約6億美元囊括Silicon Image之後，去年11月有中資背景的基金Canyon Bridge以13億美元收購萊迪思；而業界亦在盛傳Skyworks要將Microsemi收入囊中，以擴展業務領域。

「兩大兩小」的FPGA廠商或易主或易「容」，背後的深意是什麼？置身潮流之中的FPGA將何去何從？

加速向數據中心和AI滲透

我們看到，自收購之後，Intel在一年時間內在不斷加強FPGA在數據中心的發展。

有觀點認為，到2020年，所有雲計算公司里1/3的伺服器都將使用FPGA，這樣的舉動顯然有備而來。

萊迪思通信和計算部副總裁和總經理Jerry Xu也表示，我們確實看到伺服器市場的增長，比如每台伺服器都有控制邏輯、安全性、功耗和散熱管理方面的要求，結合可重新編程特性、非易失性、密集的I/O數量和超低功耗特性， FPGA可全面滿足上述需求。

而AI火熱也讓業界普通認為CPU+FPGA有應用於深度學習的潛力，因而未來FPGA的市場規模將會進一步擴大。

Jerry Xu對此十分認同，他表示，馬雲在2017年中國（深圳）IT峰會上的演講中所指出的機器智能意義重大，FPGA在邊緣計算領域的重要性不亞於雲計算領域。

FPGA在並行計算方面的優勢，可為智能傳感器、語音識別、自動駕駛汽車等領域帶來革命性的變化。

「這也是萊迪思的一個戰略重點，萊迪思將繼續提供新興應用（如AI和物聯網）所需的智能處理和互連解決方案來滿足市場需求。

」他著重說。

賽靈思對於AI和機器視覺同樣十分「熱衷」。

賽靈思戰略與市場營銷部高級副總Steve Glaser曾指出，很多客戶已開始尋找下一代的技術，他們不僅僅是開發以計算機視覺為基礎的解決方案，還在加入更多的機器學習、傳感器融合方面的元素，FPGA將大展所長，未來賽靈思也將提供軟硬一體化方案，為客戶應用機器學習來開發新的智能系統鋪平道路。

中低端FPGA各有千秋

如果說高端FPGA在通信和數據中心扮演重要角色，但中低端FPGA在焦點市場中的價值也在釋放。

「隨著通信、數據中心、工業4.0的發展，對1G到40G 的帶寬需求走高，成為中端FPGA的理想應用領域，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系統級晶片產品組高級產品線營銷總監Shakeel Peera認為。

低端FPGA同樣將發揮作用。

「比如在視頻監控中，FPGA可作為視頻信息預處理後，再交付給MCU運算。

或者在汽車智能應用中用於後視攝像頭和傳感器融合，進行多傳感器數據的高速處理，再傳給MCU進一步處理。

針對把成本和功耗作為設計決策關鍵要素的應用，則可做晶片之間的橋接、I/O擴展等。

此外，在某些應用場景中，FPGA亦可單獨做主晶片。

」英特爾PSG(可編程解決方案事業部)產品營銷與策劃副總裁Alex Grbic表示。

當然，雖然低端FPGA作用顯著，但對其也提出了支持高速收發器和硬浮點運算的新要求，需要與時俱進。

而無論FPGA如何「變」，不變的是不斷提升「真功夫」來滿足新興市場的需求。

提升響應速度、降低成本和功耗以及軟硬體升級的靈活性將大受歡迎，畢竟算法以及傳感器的配置和組合也在不斷的變化。

廠商各有主張

隨著需求的變化，廠商的策略也在或明或暗調整。

萊迪思的Jerry Xu提到，傳統通信和消息電子市場仍是萊迪思的主營業務，同時萊迪思正在推動具備機器學習能力的異構計算解決方案，意在為物聯網和AI應用帶來革命性的變化。

「萊迪思FPGA的關鍵優勢是能夠與其他設備協作，提供協同處理和互連功能，在提高系統性能的同時降低解決方案成本。

萊迪思可實現一定程度的整合和定製，而無需將所有邏輯全部集成到ASIC中。

」 Jerry Xu舉例說，「如在物聯網應用中實現傳感器整合等應用，在這類應用中低功耗和小尺寸是關鍵的設計準則。

」

最近萊迪思也開發了一些新產品和IP，此外除FPGA之外，萊迪思還提供各類視頻互連ASSP和60 GHz毫米波產品。

Jerry Xu對此闡述說，在開發新產品時，萊迪思不僅僅專注於晶片本身。

萊迪思為客戶提供一套解決方案，其中包括FPGA（IC）、參考設計、IP開發平台和軟體等，使得客戶能夠輕鬆實現產品設計和集成解決方案。

同時，萊迪思在積極追求28nm技術，萊迪思將不斷探索，繼續提供功耗更低、尺寸更小、成本更低和性能更高的差異化方案。

Alex Grbic也著重指出，英特爾的FPGA可涵蓋從萬物到雲端的所有領域。

最新推出的低端Cyclone 10主要應用場景集中在萬物和管道端，其中價值在於進行智能化數據處理，或預處理完再上到雲端，減輕雲端負荷。

針對更高端的雲端應用，則可採用英特爾中端和高端的FPGA。

FPGA廠商的易主或戰略的改變，也勢必影響FPGA本身的命運。

雖然FPGA架構在不斷演進，但顯然步伐已在放緩。

但FPGA以及ARM+FPGA架構的優勢仍在於可編程性，以及它不斷提升的軟體開發便利性，未來FPGA仍有十足的想像空間。

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