FPGA界的苹果说，异构多核处理器的世界要来了
发布时间：2015-6-8 11:36
发布者：看门狗
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不久前，排名第三的FPGA厂商Lattice收购了矽映电子；不久后，英特尔以每股54美元的现金与债券收购市值170亿美元的FPGA双雄之一的Altera，这引发了人们对FPGA技术与厂商的广泛关注。事实上，从技术到市场，FPGA最近都在发生深刻的变革，异构多核处理器的日益成熟正在将替代ASIC/ASSP的理想照进现实，并且通过工具的突破将应用领域无限扩展，欲在更多市场大展拳脚。双巨头之外的供应商，尤其是国产FPGA厂商，则潜心缝隙市场，专攻低功耗目标，积极开发消费类市场。 应用无限扩展的新时代 全球FPGA一年的市场规模约为50亿美元，赛灵思(Xilinx)就几乎占据半壁江山，双雄的市场份额近九成。赛灵思最新发布的财报数据显示，其2015财年(2014.4~2015.3)实现23.8亿美元的营收，与上一年几乎持平，净利润增长3%至6.48亿美元。其中，通信部门(有线和无线)与数据中心及其他部门的销售依然是赛灵思的主要收入市场，但分别环比下降了26%和31%；广播、消费与汽车部门以及工业、航空与安全部门的销售则保持快速增长趋势，分别同比增长了13%和6%。 作为龙头厂商，赛灵思的确引领了该领域最前沿的创新，该公司正通过产品、工具和理念上的突破来实现从传统可编程逻辑公司向“All Programmable(全可编程)”公司的转型，这意味着各种形式的硬件、软件、数字和模拟可编程技术创建并整合到其All Programmable FPGA、SoC和3D IC中。 赛灵思全球销售亚太区副总裁杨飞认为：“转型把赛灵思带入了一个新的时代，一个让FPGA的应用无限扩展的时代。”他指出，除了目前已经应用的领域，例如火星探测器、机器人外科手术系统、有线和无线网络基础架构、高清视频摄像头和显示器，以及工业制造和自动化设备等，未来，赛灵思All Programmable 器件可以打造出具有实时数据和图形分析功能、智能连接控制功能、促进稀缺资源的更优化利用以及更高安全性的新一代智能系统。 “这些器件未来还可应用于有线电信运营商和数据中心的软件定义网络(SDN)、无线基础设施的自组织网络(SON)、可再生能源的智能电网和风力涡轮、结合M2M通信推动智能工厂发展的机器视觉与控制技术、超高清(4K/2K)视频基础设施以及新一代智能汽车的驾驶员辅助和增强现实平台等。”他说。他举例指出，通过双ARM A9核的Zynq-7000 All Programmable SoC，赛灵思为嵌入式行业贡献了一个新的选择，同时也为自己开启了进入嵌入式应用蓝海的大门；通过已经量产的20nm产品所使用的行业唯一的ASIC级架构UlstraScale及更先进的16nm UlstraScale+架构，为进一步加速取代ASIC/ASSP方案的进程。 除产品外，更重要的还有工具和设计方法的革新，从而让传统上只有硬件工程师才能实现的可编程设计能够为软件工程师和系统级工程师所使用。“Vivado设计工具和SDx(软件定义设计环境系列)使得产品没有了市场的限制，用户没有了应用的壁垒，赛灵思所引领并将联合庞大的生态合作伙伴不断拓展的，就是这样一个崭新的全可编程的世界。”他强调说。 火力集中消费电子和智能工业 Lattice放弃追赶双雄 与赛灵思全面展开应用市场的拓展不同，小规模的FPGA供应商选择放弃对双雄的追赶，收窄战线，将火力集中在新兴快速增长的市场中，积极开发消费电子和智能工业类市场。 2014财年莱迪思实现营收3.661亿美元，相比2013财年3.325亿美元的营收增长10.1%。尽管来自应用领域的营收没有实现突破性的增长，但该公司仍然对整个市场和应用领域的营收增长感到满意。“我们可以看到传统的工业和通信基础设施市场已经有所复苏，并且消费类电子和移动应用客户群也在不断扩大。我们的目标是在所有FPGA市场实现营收增长，相信我们现已成为快速增长的mobile FPGA市场的全球领导者。”莱迪思首席技术官David L. Rutledge表示。 “FPGA在消费电子和工业应用领域的市场潜力十分巨大。最近，莱迪思(Lattice)CEO Darin Billerbeck重申了我们未来将继续致力于消费电子市场。特别是最新推出的iCE40 UltraLite FPGA，专为手持设备设计，适用于智能手机、平板电脑和可穿戴设备等应用，同时也是工业设备和科学仪器的理想选择。”Rutledge继续表示，“消费电子和工业应用均极为重视低功耗和小尺寸(想想物联网)，而相比上述领域中的其他解决方案，莱迪思的FPGA产品提供了极具吸引力的优势。” 莱迪思已显示出其积极开发物联网市场的迫切心情，Rutledge表示：“物联网的兴起为每天都会诞生的最新应用和设备带来了更多可能性。为了满足需求，我们在2015年2月推出了iCE40 UltraLite。它的目标应用为消费类手持设备，包括但不限于智能手机、平板电脑和可穿戴设备中需要接口/桥接、I/O扩展、照明、生物识别和基于传感器的应用。还有工业手持设备，如条码扫描仪和气体检测仪等也是目标应用。从竞争优势的角度来说，莱迪思是小尺寸和低功耗解决方案的市场领导者。” 值得关注的是，与赛灵思选择用异构型处理器来取代ASIC/ASSP不同，莱迪思的战略是包容并蓄，两者兼而有之。2015年3月，莱迪思收购了矽映电子(Silicon Image)，一家有线和无线互连解决方案市场的领导者。“我们2015年的重点是确保两家公司的合并能够使得公司在战略上更加紧密，并且能够在整个产品生命周期为客户提供服务。这让人非常振奋，因为本次合并可使公司能够以比原先更快的速度来进行关键的调整，并且同时将公司的产品线扩展至专用标准产品(ASSP)互连解决方案。ASSP不仅能够与莱迪思开发的FPGA产品高度互补，两者还能在产品生命周期的不同阶段来满足客户的需求。”Rutledge兴奋的表示，“此外，矽映电子是制定HDMI、MHL和DVI等重要行业标准的核心企业。正是由于行业标准的发展与大多技术和应用发展的步伐一致，现在莱迪思的未来目标无疑是成为全球移动和消费电子市场领导者中的领军企业。” 赛灵思和TSMC打造7nm产品 低功耗乃重中之重 近日，赛灵思宣布其与TSMC已经就 7nm 工艺和 3D IC 技术开展合作，共同打造其下一代 All Programmable FPGA、MPSoC 和 3D IC，继续巩固其在单芯片低功耗上的绝对优势。 赛灵思的杨飞认为：“从28nm时代开始，低功耗是客户的第一需求要素。”因此，在28nm节点，赛灵思和TSMC共同创立了HPL(高性能低功耗)工艺，基于该工艺的赛灵思28nm产品至今占有28nm市场70%左右的市场份额。“赛灵思对于更高工艺的追求是没有止境的，但是，赛灵思认为，对于很多客户来说，相比你的产品用的什么工艺，更重要的是你的产品能给他们的功耗、性能、集成度、生产力、成本五大方面带来什么样的价值。赛灵思的产品发展和创新就是围绕这五大价值而发展的。”他说。 莱迪思的Rutledge也强调：“我们将战略重点放在可推动物联网(IoT)发展的三个关键方面：低功耗、小尺寸和低成本。上述三点同等重要，因为我们的客户和目标应用对上述三点都有需求。如果必须要挑出最重要的战略重点，那就是低功耗——因为新兴的物联网应用要求所需元器件的功耗拥有比现有的元器件低几个数量级的低功耗优势。” 事实上，莱迪思已制定了进一步降低产品功耗的目标，即在下一个五年内降低两个数量级(100倍)的功耗，这个宏伟目标将推动所有产品设计和开发领域产生重大革新。现在的产品系列包含专为低功耗和小尺寸优化的iCE40产品系列，致力于提供最低每I/O成本的MachXO3产品系列，以及实现功耗优化的互连解决方案的ECP5产品系列。 除了尺寸和功耗，莱迪思表示其另外一项关键优势是能够让客户使用尽可能少的外部元器件来定制、扩展或创建应用。Rutledge透露，目前已有客户正在使用iCE40 UltraLite器件进行产品设计，莱迪思已准备好量产。“此外，收购矽映电子后，我们能够独家提供领先的ASSP/FPGA解决方案，大家可以拭目以待。”他补充说。 FPGA格局改变 国产厂商机会多多 FPGA应用市场的扩大和竞争格局的改变也为中国发展FPGA产业提供了机会。京微雅格企业规划与业务拓展副总裁王海力博士认为，FPGA未来会越来越多地应用于消费电子和智能工业产品中，它将在智能制造2025和工业4.0扮演非常重要的作用。“我认为FPGA会广泛进入到物联网、3D打印、机器人、数控机床、智慧城市、智能家居、智能穿戴、智能手机等领域，其市场潜力巨大。”他说，“目前对公司的营收贡献来看，视频驱动领域增速最快。” 王海力继续表示，由于公司已经量产了低功耗“河”系列的产品，今年京微雅格重点拓展方向是在消费类电子和物联网设备终端。为了能实现目标，公司市场、FAE及销售团队正在积极地开拓客户、深入客户需求，开发参考方案，为后续两年在这些领域的业务增长奠定基础。 京微雅格的王海力表示，如果FPGA要进入消费类电子，低成本、低功耗是最应考虑的，高集成度次之；如果是进入工业控制，高集成度(集成更多的功能，系统BOM成本降低)会被优先考虑。该公司低功耗的CME-R(河)系列FPGA是其2014年发布的重要产品之一，采用联电40纳米工艺，该系列产品具有业界极低的静态功耗以及丰富的接口，可以满足智能手机、平板电脑、平面显示器、便携式媒体播放器以及家庭互联网等用户需求变化迅速领域的需求。基于低功耗FPGA的消费电子解决方案包括面向手机等的前后可缩放摄像头功能展示、标清转高清的3D电视以及图像缩放功能展示。 “相比其他厂商，我们的优势是推出微功耗、小封装、低成本、高集成度的产品，快速开发面向新兴行业的参考方案，并实现定制化的设计服务。目前，有不少的终端厂商正式评估我们的新产品。”他说。 esmchina |
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