賽靈思2019財年Q3和Q4的業績情況非常有趣，這家公司在今年1月份公布FY2019 Q3財報后，其股價創下了90年代以來的新高，季度營收同比漲幅34%。但在4月公布Q4財報后，凈收益同樣約三成的同比增速，股價卻開始下行，幾近抵消了此前的漲幅。

　　從賽靈思自己發布的分析來看，數據中心與TME（測試測量仿真）業務收益在FY2019是有“兩位數增長”的，“尤其是本財年數據中心業務成長40%”。但Q4這一季度賽靈思的數據中心與TME業務目前也只占到總收益的18%，且收益基數同比是略有下滑的。這可能是近期賽靈思股價下探的原因，畢竟Victor Peng在就任賽靈思CEO之后就確立了“數據中心”為先戰略。就大趨勢來看股價可能只是個階段性調整。

　　來源：賽靈思財報

　　MWC 2019上海展會期間的溝通會上，賽靈思通信部門市場總監Gilles Garcia表示：“此前我們就啟動了針對數據中心的發展計劃，現在我們的征程已經踏上，正在穩步前進，2023年數據中心業務預計可以獲得10億美元增長——現在還只是2019年。”

　　另一方面，就財報成績來看，賽靈思現如今收益的真正大頭是通訊（Communications）。FY2019 Q4這部分業務的凈收益在公司總收益的占比超過了四成，而且凈收益的同比增幅達到74%，妥妥的公司當前營收支柱。

　　賽靈思在財報中提到，這部分業務主要受到5G驅動，“與OEM客戶無線電和基帶應用有關，尤其是韓國的5G部署，以及中國的5G部署規劃。賽靈思和三星還聯合啟用了全球首個5G NR商用部署，并且將RFSoC產品組合擴展到5G所需的全sub-6GHz頻譜。”

　　此前我們就不止一次地撰文提到過，5G架構變遷為相關5G各層級的眾多參與者提供了大量商機，這種商機并非4G可比，這一點也在我們與Gilles Garcia的交流得到了印證。而從RFSoC的發展軌跡，也能窺見5G的發展趨勢，以及市場的走向。這樣，自然也就不難理解通訊業務為何在賽靈思如此緊俏了。

　　C-RAN架構帶來的變革

　　我們首先還是可以回顧一下4G在轉往5G時的架構變遷，Gilles也在交流會上與我們大致談到了這一點。5G架構的變化必然是包含了核心網、承載網和接入網的集體變化的。

　　圖片來源：Netmanias

　　變化的重點部分實質是5G的無線接入側開始全面轉向C-RAN架構。3G、4G時代盛行D-RAN（分布式無線接入網），當時BBU（基帶處理單元，可以簡單理解為圖中的DU，實際5G時代，CU和DU是對BBU切分）和RRU（圖中的RU，也叫RRH，負責射頻處理）設備雖然已經分開，RRU被搬到了天線身邊，但BBU和RRU還沒有分得太開。5G的高頻、高帶寬特性決定了基站數量的大幅增加，而每個蜂窩基站就要求專門的BBU、RRU和天線，加上電力、散熱等基建投入和維護成本，D-RAN的這種架構就會導致成本的大幅增加。

　　于是C-RAN（云RAN或中心化RAN）就誕生了。C-RAN的核心思想在于將BBU集中到一個中心機房（而且BBU本身開始轉往NFV網絡功能虛擬化和SDN軟件定義網絡技術），形成了BBU基帶池，與RRU徹底分開了。這樣空間、電力、制冷都有成本方面的大幅度降低，還提升了架構彈性。RRU則位于遠程的蜂窩基站內，和用戶更近距離。

　　這種架構實際帶來了很多額外的變化，比如說RRU本身轉變為AAU（圖中的AU，包含BBU的部分物理層處理功能、RRU和天線），有源天線單元，可以實現Beamforming波束成形技術，以及多天線陣列實現massive MIMO（mMIMO）；而AAU和BBU之間又需要“前傳”連接；5G時代，BBU還根據處理內容的實時性切分成了CU和DU（CU與DU之間的連接被稱為中傳）；另外還有像是MEC邊緣計算，將原本數據中心的服務器、存儲器下放到了BBU（主要靠近CU部分），便于減少網絡時延。

　　這些變化造就了一系列全新的商機，尤其當5G小基站開始大規模鋪陳的時候，承載網的光纖纜、前傳模塊，MU-MIMO天線、射頻組件、各部分連接器，BBU相關的各種組件，甚至BBU相關的虛擬化技術等都成為新的利潤增長點。但技術革新實際帶來了各種新的挑戰。從賽靈思的角度，Gilles Garcia提出了三點，包括：

　　· mMIMO大規模天線陣列（AAU部分）增加了無線電管理的復雜性；

　　· 前傳部分（DU到AAU）的帶寬需求，尤其在CPRI、eCPRI、以太網等各種融合接入；

　　· 回傳部分（CU到核心網）的吞吐量相比5G增加10倍，要求強大的回傳處理能力。

　　賽靈思通信部門市場總監Gilles Garcia

　　挑戰有了，自然就有機遇。就5G相關的各個層級，賽靈思的布局還是比較多的，比如數據中心的FPGA加速卡，中心機房應用的xHaul網關，小基站中的RFSoC，以及覆蓋數據中心、網絡和終端的Versal ACAP。所以賽靈思才宣稱自己是“端到端自適應5G通信平臺”。“憑借我們現在的產品組合，我們可以覆蓋到5G整個鏈路中每個環節的需求，從無線電到前傳，到基站，到運營商的數據中心，到邊緣計算到網絡核心我們都覆蓋。”

　　成本、靈活性和效率

　　雖然5G C-RAN架構帶來了如此大規模的變化，與各層級都相關，很難用一兩句話說清楚5G面臨多少技術挑戰。不過如果抽象一下包括軟硬件在內的各種變化，我們認為無非也就是更低的成本、更出色的靈活性和更高的效率。C-RAN架構的實質本身就是為了實現網絡通訊更低的成本和更高的靈活性；高效率這一點上，更多體現的是系統的高度集成化，比如AAU有源天線單元的存在就是最好例證。

　　實際賽靈思在解決屬于其業務范疇內的挑戰時，基本也遵循了這個思路。這里，我們僅以RFSoC為例，來佐證這種思路。RFSoC作為首個商用的SDR（software-defined radio）系統，可能是最能表征5G這些特性的產品。SDR本身的誕生也是期望用一種電路來處理所有無線通訊的概念。

　　首先是效率。5G的mMIMO要求在無線電設計中用到大量有源信號鏈，連接天線陣列中的每個天線。連接天線的這種有源射頻電子元件一般由ADC/DAC、濾波器、混合器、PA或LNA組成。mMIMO整合到一個2D陣列中的獨立天線可以是32、256甚至1024個，這種超大規模天線陣列具備比較強的可擴展能力，其覆蓋能力和密度都有提升，可以按照每bit更低的成本提供更高的吞吐量。

　　mMIMO設計中包含大量用于數字或波束成形（beamforming）的有源信號鏈，系統功耗、封裝尺寸都會因此很大。所以將RF組件或者采樣ADC/DAC集成到數字前端SoC之上，自然就能降低功耗、封裝尺寸和成本。這是RFSoC的核心思路，FPGA+ARM處理子系統+RF采樣ADC/DAC，三者融合。RFSoC另一頭接濾波器、低噪放以及天線等。

　　對功耗和體積的降低實際上也很容易理解。常規外部獨立的RF采樣ADC/DAC，在RF前端和數字前端之間會收發大量數據，收發器（transceiver）I/O是需要產生接口功耗的；另外ADC/DAC本身的功耗也不小。將ADC/DAC集成進來，就沒必要再用JESD204B協議相關器件，功耗隨之下降，天線越多功耗優勢相比RF獨立的設計也更明顯。至于尺寸縮減，已經無需贅言了：賽靈思的數據提到，PCB面積可以縮減40%-75%。

　　MWCS賽靈思展位

　　針對RFSoC演示5G NR/LTE幀信號到DAC鏈路，通過頻譜儀分析射頻采樣輸出信號EVM及ACLR等指標；還有相應的ADC指標。

　　其次是成本。除了拿RFSoC和對應所有分立器件對比成本，“我們當然有競爭力。”Gilles的下面一席話很有意思：“如果設備商要開發個ASIC，面對的復雜性包括一顆芯片如何去適應多頻段、多市場、多協議。我們并不是說未來沒有ASIC這樣的做法，ASIC還是會有，但它會更偏向專門的細分領域。而多頻段支持，在無線的部分，FPGA會更適應。”

　　“3GPP標準，去年已經發了16版，現在已經在準備第17版，預備引入新的功能。ASIC需要18-24個月之前就已經著手去做，那會兒肯定錯過了16版的一些功能；如果現在著手去搞，必然要錯過17版的一些功能了。”

　　最后還有靈活性。從8T8R天線的基礎性部署，可以擴展到64T64R，“64x64需要4個RFSoC，128x128就需要8個RFSoC，256x256需要16個RFSoC。我們現在已經有客戶在談做256x256了，同樣的可擴展性能夠一直延續。”當然還有FPGA本身的靈活性。

　　RFSoC可部署的位置

　　RFSoC遇見人工智能

　　實際上賽靈思RFSoC的射頻采樣集成方案并不是獨此一家的，TI、ADI也都有，不過在實現上RFSoC卻更完備。2018年RFSoC一代產品投產，覆蓋到了4GHz頻段，另外就是支持擴展的毫米波接口，雷達解決方案、有線電視應用；今年2月份的MWC展，RFSoC二代產品展示，近期應該已經開始出貨了；按照規劃，6GHz以下全覆蓋的RFSoC三代預計今年也要出貨了。

　　在Gilles呈現的產品路線圖中可以看到大約在2021年會有第四代Versal AI RF問世，“也會有集成的DAC、ADC”。這里的AI人工智能RFSoC是何物？

　　前文提到5G基站中進化出現的AAU，除了mMIMO這一特性之外，還有個很重要的特性。有源天線能夠將信號專注到某個特定的方向，這樣從基站抵達特定設備的信號也就更強了，這就是傳說中的波束成形（beamforming）技術。這種技術對于5G的價值而言，就是帶寬、時延和吞吐量都優化。不過現如今的波束成形算法，與8T8R時期相比，DSP算力需求提升了30多倍。

　　在此，賽靈思的做法是“利用機器學習算法，基于用戶行為來優化波束成形技術。一方面是波束的投放，針對每個用戶都可以投放得更加精準；另外就是排期，我們可以預測什么時候何種用戶會加入到這個片區的網絡，并預算分配一個波束給他。”“另外利用人工智能還可組成所謂的RAN SON，針對不同的無線裝置mMIMO，用戶從這個片區過渡到下個片區時，可以借由人工智能技術，保證有平滑的體驗。”

　　這就是未來2-3年內，賽靈思預計要推的第四代RFSoC，7nm Versal平臺。Gilles宣稱這代芯片的“5G支撐能力可以提升4倍”，因為里面包含了AI引擎，可大幅提升芯片算力。其機器學習性能比現在的16nm技術提高20倍，功耗降低40%。

　　這里的AI引擎應該指的是用于inferencing低精度計算的專核。不過這個布局一點兒也不讓人意外，上個月賽靈思就宣布面向少量客戶交付Versal AI Core和Versal Prime系列器件。這是賽靈思現如今正在大力推廣的ACAP架構的第一款成品。由于篇幅的關系，ACAP這里就不再深入探討了。不過Versal的這款早期產品就是應用臺積電7nm制程，融合了嵌入式計算的標量引擎、FPGA編程自適應引擎，以及用于機器學習inferencing的智能引擎。Versal AI Core看重的就是inferencing吞吐量和性能。

　　目前已經交付的Versal產品并不包含RF系統，只是未來和RFSoC的融合也是種必然。“我們認為在5G下一波部署中，Versal器件會給我們帶來很大的增長潛力。”Versal AI Core在賽靈思看來，一個特色是“混搭”，“有的客戶用一部分資源做機器學習，另一部分做AI波束成形”，想用于5G無線電或想用于AI人工智能，看客戶選擇。

　　5G讓財報更好看

　　今年5月中旬，賽靈思在投資者會議上表示，預期2020財年公司收益將介于34.5-36億美元之間，中值實際已經高于IBES的預期。Victor Peng表示，公司今年針對未來5年內擴展5G、數據中心、自動駕駛汽車市場方面的投入得很多。預期2020財年毛利率67%-69%，中值同樣超出預期。

　　RFSoC實際只是賽靈思通訊業務的其中一部分，典型的還有解決前傳帶寬需求、融合接入問題的xHaul網關，“無論是CPRI、eCPRI、ORAN或者BBU（DU/CU）都可以進來，包含所有器件和知識產權做成單一的FPGA；而且要傳輸這些數據的話，這樣的鏈路需要達到100G以上。現在看到有心得平臺應運而生，總體吞吐量可以達到400G，這在4G網絡是前所未見的。”整合UltraScale+FPGA單芯片這種xHaul網關也是一例。而和5G掛鉤的，實際還有數據中心業務相關的FPGA加速卡，這也是賽靈思鏖戰的重要一役。

　　最后值得一提的是，Gilles提到：“當前來自RFSoC的收入，其實還沒有對公司整體收入帶來重大變化，現在還是幾千萬美元量級。原因是OEM需要時間，從芯片的設計、生產到部署。我們認為二代產品出來以后，會帶來真正重大的收入影響。預計明年年初會有比較清晰的統計數據。”

　　2020財年賽靈思財報的收益組成可能會非常有趣，并且也是時候看看CEO Victor Peng指出的數據中心為先策略究竟能否落實，畢竟賽靈思的通訊業務目前的前景可是真的大好過自家的數據中心業務，即便Gilles說要看未來2023年。