作者：電子創(chuàng)新網(wǎng) 張國斌
2015年，半導(dǎo)體巨頭英特爾以167億美元收購FPGA老二Altera的豪舉引發(fā)了業(yè)界對FPGA技術(shù)的關(guān)注，業(yè)界希望失去競爭對手獨孤求敗的FPGA龍頭賽靈思繼續(xù)在FPGA深耕并持續(xù)創(chuàng)新，因為產(chǎn)業(yè)尤其新興領(lǐng)域的創(chuàng)新需要FPGA，現(xiàn)在，賽靈思已經(jīng)給了產(chǎn)業(yè)一個滿意的答卷，賽靈思FPGA在產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用之廣之深遠(yuǎn)超我們的想象，其實際成果用驚人來形容，“如果想在云計算、嵌入式視頻、工業(yè)物理網(wǎng)和5G領(lǐng)域需要創(chuàng)新、需要差異化方案的就來找我們！”6月22日，賽靈思戰(zhàn)略與市場營銷高級副總裁Steve Glaser在接受電子創(chuàng)新網(wǎng)專訪時強調(diào)，“我們的方案給客戶帶來了差異化的創(chuàng)新，在這些新興領(lǐng)域我們已經(jīng)很多成功案例，它們給客戶帶來了令人振奮的性能提升和收益！”

新興領(lǐng)域都有FPGA的身影

看看這個圖，在我們熟悉的汽車ADAS領(lǐng)域，賽靈思的方案持續(xù)獲得更多領(lǐng)先廠商的采用！從2013年到現(xiàn)在已經(jīng)累計有23個品牌85個車型采用了賽靈思的FPGA！

在目前炙手可熱的AR/VR領(lǐng)域，也有賽靈思FPGA的身影。Steve認(rèn)為在工業(yè)領(lǐng)域，AR的應(yīng)用要多于VR，“大約2/3應(yīng)用會是AR,而1/3的是VR。”他指出，“我們關(guān)注的是工業(yè)領(lǐng)域的ARVR應(yīng)用，我們的AR設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用到波音、空客等飛機制造公司。”

工業(yè)領(lǐng)域采用AR可以很好地輔助維修，例如維修人員佩戴AR眼鏡后，可以了解維修設(shè)備的維修歷史還可以發(fā)現(xiàn)配件的位置更換指南等等，空客公司早在十年前就開始了這方面的研究，目前基于賽靈思FPGA的AR設(shè)備已經(jīng)在實際應(yīng)用，Steve 認(rèn)為這個技術(shù)未來還可以應(yīng)用到更多領(lǐng)域如通信設(shè)施、智能工廠等等。

今年上半年，谷歌阿法狗大戰(zhàn)李世石讓產(chǎn)業(yè)對機器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)興趣大增，這又是賽靈思的菜, Steve指出FPGA特別適合做機器學(xué)習(xí)中的推演，“因為FPGA中有大量DSP slice，這些模塊以硬件形式完成復(fù)雜密集的運算，其性能遠(yuǎn)超GPU?！? Steve表示。

在6月23人的2016OpenPower中***會上，提供大數(shù)據(jù)、服務(wù)器加速卡業(yè)務(wù)的深圳恒揚科技創(chuàng)始人李浩也表示未來在機器學(xué)習(xí)應(yīng)用中，F(xiàn)PGA的實際應(yīng)用可能更多，而GPU可能會用在研究方面。

Steve強調(diào)1984年成立的賽靈思一直秉承創(chuàng)新理念，把FPGA從最初的膠合邏輯器件發(fā)展為今天強大的異構(gòu)處理器，F(xiàn)PGA特別適合出貨量不是很大，但是非常需要創(chuàng)新和差異化的領(lǐng)域，這些領(lǐng)域一般缺乏量產(chǎn)成熟的ASIC或者ASSP器件，需要定制化的算法和強大的并行計算能力，賽靈思目前規(guī)劃了四大領(lǐng)域，給這些領(lǐng)域業(yè)者提供創(chuàng)新的差異化方案。這四大領(lǐng)域是云計算、嵌入式視覺、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和5G無線網(wǎng)，賽靈思的目標(biāo)就是提供更智能、互聯(lián)互通和差異化的方案，這四大領(lǐng)域基本涵蓋目前最熱門的應(yīng)用，而且賽靈思都有專門量身定做的產(chǎn)品，且聽我慢慢道來。

四大領(lǐng)域之一：云計算—5年內(nèi)FPGA應(yīng)用總市值50億美元

在這個領(lǐng)域，F(xiàn)PGA可以廣泛應(yīng)用的是存儲、聯(lián)網(wǎng)和可重配置計算三個方面，存儲可用在閃存陣列的接口/控制，SSD接口/控制、內(nèi)存級存儲等等，在Computex2016上，Rmabus公司提出了一種服務(wù)器加速平臺就是基于FPGA的，它改善的性能相當(dāng)驚人，具體可以點擊這里 【獨家】Rambus卷土重來，這一次它瞄準(zhǔn)了服務(wù)器和大數(shù)據(jù)！

在聯(lián)網(wǎng)方面主要應(yīng)用在城域網(wǎng)，核心網(wǎng)和邊緣網(wǎng)、超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)等等。
在可重配置計算方面可以用在云計算、機器學(xué)習(xí)、高性能技術(shù)等方面。

目前，很多服務(wù)器開始采用CPU+FPGA的形式，以獲得服務(wù)器性能加速?！耙粋€單個FPGA可以節(jié)省10個CPU！”Steve 指出，“加速系統(tǒng)配置很靈活，可以說CPU+FPGA ，也可以是獨立FPGA 更可以輸多FPGA群。賽靈思在服務(wù)器加速的優(yōu)勢是我們的FPGA支持三大主流CPU----X86處理器、Power處理器和ARM處理器。而且我們生態(tài)系統(tǒng)也在擴大。”

6月1日，賽靈思攜手AMD、ARM、Mellanox、華為、IBM和高通正式宣布，共同成立CCIX（針對加速器的緩存一致性互聯(lián)）聯(lián)盟，致力于推動統(tǒng)一的異構(gòu)計算加速器標(biāo)準(zhǔn)。

Steve表示由于功耗和空間局限，數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用加速成為當(dāng)務(wù)之急。大數(shù)據(jù)分析、搜索、機器學(xué)習(xí)、NFV （網(wǎng)絡(luò)虛擬化）、4G/5G無線、內(nèi)存內(nèi)數(shù)據(jù)庫處理、視頻分析和網(wǎng)絡(luò)處理等應(yīng)用，都能受益于可在不同系統(tǒng)組件之間無縫傳輸數(shù)據(jù)的加速器引擎。CCIX 將支持不管數(shù)據(jù)存儲在什么位置系統(tǒng)組件都能進(jìn)行訪問和處理，且無需復(fù)雜的編程環(huán)境。這將實現(xiàn)獨立的和芯片級集成的應(yīng)用加速，同時還可充分利用現(xiàn)有的服務(wù)器生態(tài)系統(tǒng)和封裝，從而降低軟件門檻，并降低加速系統(tǒng)的總擁有成本(TCO)。

他還表示賽靈思作為這個聯(lián)盟的主席致力于推動異構(gòu)計算技術(shù)的普及，并供更高帶寬，減少時延，實現(xiàn)對共享存儲器的緩存一致性訪問。CCIX聯(lián)盟將大幅提升加速器的利用率及數(shù)據(jù)中心平臺的整體性能與效率。

要提升數(shù)據(jù)中心的效率，F(xiàn)PGA的應(yīng)用是關(guān)鍵，他表示數(shù)據(jù)顯示賽靈思在數(shù)據(jù)中心的平均設(shè)計價值提升了3.5倍！目前全球七個超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心中，三個量產(chǎn)的和兩個試產(chǎn)的都大量采用了賽靈思的FPGA產(chǎn)品。

而且他表示賽靈思5月剛剛公布了16nm UltraScale+? 產(chǎn)品路線圖，特別面向數(shù)據(jù)中心新增了加速強化技術(shù)。這個產(chǎn)品把16nmFinFET、FPGA與集成式高帶寬存儲器 (HBA) 和用于異構(gòu)計算加速緩存一致性互聯(lián) (CCIX) 互連技術(shù)融為一體。

他特別強調(diào)，賽靈思的FPGA在云計算領(lǐng)域帶來的是五大差異化優(yōu)勢
五大差異化優(yōu)勢
1、靈活的配置,實現(xiàn)最佳單位成本計算
2、可重配置,滿足動態(tài)工作負(fù)載要求
3、最高性能功耗比
4、軟件定義的加速器
5、支持 X86、ARM 和 Power 三大主流架構(gòu)

四大領(lǐng)域之二：嵌入式視覺---給機器一雙看世界的眼睛
今年以來，基于視頻的智能檢測不斷走熱，預(yù)示我們進(jìn)入了智能視覺的時代，在安防領(lǐng)域，基于視覺的智能檢測在走向?qū)嵱?，在汽車電子領(lǐng)域，基于視覺的智能處理和ADAS也在走熱，在機器人、無人機、醫(yī)療等領(lǐng)域，智能視覺處理技術(shù)都是大熱門，有人用寒武紀(jì)物種大爆發(fā)來贊美嵌入式視覺技術(shù)的發(fā)展，地球物種因為有了眼睛人迅速智能化，機器也會因為嵌入式視覺技術(shù)人迅速智能化，這也是賽靈思布局的一個重點。

嵌入式視覺是指一種通過視覺方法去理解周邊環(huán)境的嵌入式系統(tǒng)，它牽涉到嵌入式系統(tǒng)機器視覺。

Steve表示數(shù)據(jù)預(yù)測未來幾年視覺系統(tǒng)的出貨量會迅速增加:

對于賽靈思來說主攻的就是汽車、工業(yè)科學(xué)醫(yī)療、航空航天，廣播和消費類領(lǐng)域，這幾個領(lǐng)域未來總市值達(dá)40億美元。

“在這些嵌入式視頻應(yīng)用領(lǐng)域，都需要密集的運算，這又是賽靈思產(chǎn)品的強項。”Steve強調(diào)，“我們有個最佳的嵌入式視覺平臺，這就是Zynq平臺系列?！?/p>

Zynq系列平臺是賽靈思公司在2011年推出的行業(yè)第一個可擴展處理平臺系列，旨在為視頻監(jiān)視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動化等高端嵌入式應(yīng)用提供所需的處理與計算性能水平，Zynq-7000系列器件將完整的 ARM? Cortex?-A9 MPCore 處理器片上系統(tǒng) (SoC) 與 28nm 低功耗可編程邏輯緊密集成在一起，可以幫助系統(tǒng)架構(gòu)師和嵌入式軟件開發(fā)人員擴展、定制、優(yōu)化系統(tǒng)，并實現(xiàn)系統(tǒng)級的差異化。最新的升級版Zynq是賽靈思新推的16nm FF+工藝的Zynq? UltraScale+? MPSoC異構(gòu)多核處理器，它整合了四核ARM Cortex A53處理器、雙核ARM Cortex R5處理器，還有ARM Mali-400 MP GPU 和H.265/264 視頻編解碼單元，并有支持DDR4, LPDDR4, DDR3, DDR3L和LPDDR3 的內(nèi)存控制器！當(dāng)然它還有大量FPGA處理單元和大量UltraScale DSP48E2 DSPslices以及硬化的PCIeGen2/Gen3/Gen4 個100G 以太網(wǎng)模塊！

Zynq因為有CPU+GPU+FPGA的架構(gòu)所以可以幫助客戶實現(xiàn)差異化的視頻系統(tǒng)設(shè)計。Steve表示這個平臺的ARM處理器子系統(tǒng)可以完成邊緣實時視覺分析，而FPGA則可以完成接口處理、傳感器融合，其中傳感器融合可以讓系統(tǒng)接入圖像、紅外、壓力等各類傳感器數(shù)據(jù)?！癋PGA部分還可以做到視覺中的逐像素處理，此外還有各種專用編解碼硬核?！彼忉尩溃坝腥苏f我們配備的ARM Mali-400 MP GPU 有點弱，實際上，對于視頻和圖像處理主要由FPGA來完成，GPU只負(fù)責(zé)一些UI工作，所以足夠了?！?br />

Zynq推出后獲得了業(yè)界的熱烈追捧，除了在醫(yī)療、工業(yè)、金融、汽車獲得廣泛采用外，消費電子的VR相機也采用了這個產(chǎn)品，具體可以看這個文章《基于賽靈思Zynq的全球最小360度相機現(xiàn)身MWC2016上?！?。所以賽靈思的嵌入式視覺客戶與日俱增。

當(dāng)然如開篇所言，在汽車ADAS領(lǐng)域，賽靈思的方案可以完成大量智能功能，如下圖所示，而一般的ASIC或者ASSP只能同時完成最多5個功能。這也是越來越多汽車品牌選擇賽靈思的原因。

Steve表示賽靈思的方案可以做到精準(zhǔn)的“視覺”，特別適合做一些深度定制和差異化，在嵌入式視覺領(lǐng)域，賽靈思有五大差異化優(yōu)勢。

嵌入式視頻領(lǐng)域五大差異化優(yōu)勢
1、實時圖像識別與分析
2、ALLProgrammable 平臺的復(fù)用優(yōu)勢
3、可擴展傳感器融合
4、最高性能功耗比
4、僅采用單芯片帶來的安全性和保密性

四大領(lǐng)域之三：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
Steve表示工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)商機巨大，某些領(lǐng)域節(jié)約1%就可以節(jié)省數(shù)百億美元！

賽靈思主要瞄準(zhǔn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的智能工廠、智能能源和智能交通智能醫(yī)療領(lǐng)域，這幾個領(lǐng)域未來5年應(yīng)用總市值達(dá)25億美元。

Steve表示在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，客戶最強列的要求是縮短上市時間、提供靈活性，提高效率，而這也是賽靈思的強項。“利用軟件定義，生產(chǎn)力可以提升15到50倍！而可重用的“All Programmable ” 平臺提升靈活性，在提升效率方面，利用FPGA或者Zynq來完成，在單位功耗性能好傳感器融合與分析方面優(yōu)勢很明顯。

他表示在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，Zynq依然是最佳平臺，Zynq可以把原本三個芯片方案融合為一個芯片方案。

同時，Zynq 可以實現(xiàn)最高級別的可擴展性

“在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，我們可以實現(xiàn)精確、預(yù)判、保密、安全和互聯(lián)互通，這是幾個最關(guān)鍵的指標(biāo)。”他表示，當(dāng)然在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，賽靈思也有五大差異化優(yōu)勢。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)五大差異化優(yōu)勢
1、傳感器融合與分析
2、任意連接
3、最高精度的運動控制
4、可重用的 All Programmable 平臺
5、僅采用單芯片的高度安全和保密的平臺

四大領(lǐng)域之四：5G無線技術(shù)
無線通信技術(shù)大大提升了人類生活品質(zhì)，Steve表示5G技術(shù)的高帶寬和低延時更是帶來了顛覆性的創(chuàng)新應(yīng)用，例如無人駕駛汽車可以利用5G的低延時實現(xiàn)高可靠性，而智能城市則利用5G技術(shù)實現(xiàn)智能化管理。由于5G標(biāo)準(zhǔn)還未最后確定，因此這是FPGA以靈活性大展拳腳的領(lǐng)域。

Steve表示作為無線技術(shù)的重要伙伴，賽靈思已經(jīng)是LTE領(lǐng)域的重要領(lǐng)導(dǎo)者，已經(jīng)和合作伙伴出貨超過10美元的產(chǎn)品，預(yù)計整個生命周期產(chǎn)品總價超過20億美元，他透露截止目前，有超過90%的玩家與賽靈思一起規(guī)劃Pre-5G部署，超過80%的廠商采用賽靈思產(chǎn)品開發(fā)5G測試設(shè)備。在基帶、連接和無線電方面會大量應(yīng)用賽靈思FPGA產(chǎn)品，5年內(nèi)總市值達(dá)到21億美元。

他指出在5G時代，系統(tǒng)廠商面臨的挑戰(zhàn)巨大，例如容量增加1000倍，數(shù)據(jù)速率峰值達(dá)到100Gbps，帶寬增加5倍，人功耗降低2倍，時延降低5倍，上市時間要縮短一半，憑借賽靈思的方案，客戶可以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

目前賽靈思28nm,16nm 20nm產(chǎn)品都廣泛應(yīng)用在3G4G和Pre 5G領(lǐng)域，而未來16nm和7nm產(chǎn)品將主要應(yīng)用在5G領(lǐng)域，Steve還神秘地 表示今年9月，賽靈思將發(fā)布一個針對5G的革命性產(chǎn)品，但是他拒絕透露細(xì)節(jié)，所以我們只能到9月才能知道這個產(chǎn)品。

Steve強調(diào)賽靈思的愿景是“在任何頻段均能提供卓越性能，在功耗減半的情況下我們可以用3 倍頻段實現(xiàn)5倍帶寬！”。同樣，在5G技術(shù)領(lǐng)域，賽靈思的方案也有五大差異化優(yōu)勢！

5G技術(shù)領(lǐng)域的五大差異化優(yōu)勢1
1、相比 ASIC,上市時間縮短 1 - 2年 在功耗減半的情況下
2、在 3 倍頻段實現(xiàn)5倍帶寬
3、面向未來的高度靈活、可擴展的平臺
4、總成本降低 50% 以上
5、突破性的技術(shù)創(chuàng)新

Steve強調(diào)賽靈思的產(chǎn)品把軟件的智能、靈活的智能優(yōu)化好任意連接融為一體，這是任何一個其他器件都無法相比的，它特別適合需要定制需要差異化的方案，所以他強調(diào)：“需要創(chuàng)新、需要差異化方案的就來找我們！未來我們會不斷降低FPGA開發(fā)門檻讓更多軟件工程師像開發(fā)X86一樣輕松實現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用，而且這個創(chuàng)新應(yīng)用是基于硬件實現(xiàn)的！”