近日，賽靈思宣布推出世界最大的FPGA芯片“Virtex UltraScale＋ VU19P”。V也是賽靈思刷新世界記錄的第三代FPGA，將廣泛支持測(cè)試測(cè)量、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、航空航天和國(guó)防等相關(guān)應(yīng)用。據(jù)悉，VU19P采用臺(tái)積電16納米工藝，后續(xù)產(chǎn)品將采用7納米工藝。
大個(gè)頭蘊(yùn)含大能量
●VU19P相比于上一代VU440晶體管密度增大了1．6倍，但功耗降低了60％。350億個(gè)晶體管的超高密度已經(jīng)超過(guò)AMD霄龍?zhí)幚砥?20億晶體管。
●具體參數(shù)方面，VU19P基于臺(tái)積電16nm工藝，集成350億個(gè)晶體管、900萬(wàn)個(gè)系統(tǒng)邏輯單元、每秒高達(dá)1．5 Terabit的DDR4存儲(chǔ)器帶寬、每秒高達(dá)f 4．5 Terabit的收發(fā)器帶寬和過(guò)2，000個(gè)用戶I／O。
●這款目前全球最大的FPGA相比上一代業(yè)界最大容量FPGA的VU19P容量擴(kuò)大了1．6倍，同時(shí)系統(tǒng)能耗降低60％。
●VU19P不僅能幫助開發(fā)者加速硬件驗(yàn)證，還能助其在ASIC或SoC可用之前就能提前進(jìn)行軟件集成。
●VU19P所帶來(lái)的不僅僅是尖端的芯片技術(shù)，同時(shí)我們還為之提供了可靠且業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的工具流和IP支持。
●這款全球最大的FPGA能夠?yàn)槲磥?lái)最先進(jìn)ASIC和SoC技術(shù)的模擬與原型設(shè)計(jì)提供支持。同時(shí)，也將廣泛支持測(cè)試測(cè)量、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、航空航天和國(guó)防等相關(guān)應(yīng)用。
●還可以支持各種復(fù)雜的新興算法，比如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、視頻處理、傳感器融合等。
芯片背后離不開的FPGA
AI、5G技術(shù)的發(fā)展對(duì)芯片架構(gòu)和軟件支持提出了越來(lái)越高的要求，芯片設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，業(yè)界需要更大容量的FPGA實(shí)現(xiàn)高效的仿真和功能驗(yàn)證。
芯片行業(yè)是一個(gè)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、慢回報(bào)的行業(yè)。與軟件可以修正和快速迭代不同，芯片的迭代周期會(huì)很長(zhǎng)。如果已經(jīng)流片，糾正一個(gè)錯(cuò)誤可能需要半年以后花成千上百萬(wàn)美元再去流一次片。
一方面，芯片廠商需要依靠FPGA進(jìn)行仿真和原型設(shè)計(jì)；另一方面，CPU、GPU、FPGA和ASIC（專用集成電路）這些不同處理器廠商在AI市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。
即使是賽靈思和英特爾等芯片巨頭在設(shè)計(jì)CPU等芯片時(shí)，都會(huì)先在FPGA上仿真后再流片，更不用說(shuō)近幾年不少AI算法公司發(fā)布的AI專用芯片。
隨著目前5G進(jìn)展以及AI的推進(jìn)，F(xiàn)PGA在2025年有望達(dá)到約125．21億美元。2013年全球FPGA的市場(chǎng)規(guī)模在45．63億美元，到2018年這一數(shù)值增長(zhǎng)至63．35億美元。
FPGA全球市場(chǎng)中，賽靈思與Altera兩大廠合計(jì)市占率高達(dá)90％左右。賽靈思今年當(dāng)季營(yíng)收8．5億美元，同比增長(zhǎng)24％；凈利潤(rùn)為2．41億美元，較上年同期增長(zhǎng)27％。
為AI＋汽車＋尖端芯片而來(lái)
目前市面上所有最尖端的芯片在流片前都需要用FPGA芯片進(jìn)行仿真與原型設(shè)計(jì)，VU19P正是為此而生，它是一款為芯片制造商打造的芯片。
VU19P不僅能幫助開發(fā)者加速硬件驗(yàn)證，還能助其在ASIC或SoC可用之前就能提前進(jìn)行軟件集成。
除了硬件技術(shù)之外，賽靈思還提供VIVADO設(shè)計(jì)套件，并為使用者提供工具流和IP支持，讓芯片制造商其在芯片可用之前就能進(jìn)行軟件集成，降低成本、減輕流片風(fēng)險(xiǎn)、提高效率并加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。
芯片越來(lái)越尖端、越來(lái)越復(fù)雜。現(xiàn)在市面上所有最尖端的芯片在流片前都需要用FPGA芯片進(jìn)行仿真與原型設(shè)計(jì)，因此，賽靈思推出的這款VU19P正是為芯片制造商打造的，它能夠支持更復(fù)雜的AI、5G、汽車、視覺算法，同時(shí)還能支持更大規(guī)模的ASIC／SoC設(shè)計(jì)需求。
借5G東風(fēng)FPGA收入將開花
隨著目前5G時(shí)代的進(jìn)展以及AI的推進(jìn)速度，MRFR預(yù)測(cè)FPGA在2025年有望達(dá)到約125．21億美元。在2013年全球FPGA的市場(chǎng)規(guī)模在45．63億美元，至2018年全球FPGA的市場(chǎng)規(guī)模緩步增長(zhǎng)至63．35億美元。
對(duì)于全球FPGA的市場(chǎng)分布而言，按地區(qū)劃分，目前最大的為亞太地區(qū)，占比39．15％，北美占比33．94％，歐洲占比19．42％。
而到2025年，亞太地區(qū)的占比將會(huì)繼續(xù)的提高至43．94％，此間原因也主要因?yàn)橄掠螒?yīng)用市場(chǎng)在未來(lái)的主要增長(zhǎng)大部分集中在亞太地區(qū)。
5G將帶來(lái)1．5倍的基站數(shù)量、2倍的硅含量、1．3倍的市場(chǎng)份額，預(yù)計(jì)將使賽靈思有線及無(wú)線事業(yè)群機(jī)會(huì)收入提高至4G時(shí)代的3至4倍。
從各種工藝的戰(zhàn)火從沒停息
無(wú)論是誰(shuí)率先采用了新的工藝，它的設(shè)計(jì)就會(huì)勝出并隨之帶來(lái)市場(chǎng)份額的增加。
●在28納米上，賽靈思以微弱優(yōu)勢(shì)擊敗Altera，對(duì)于賽靈思來(lái)說(shuō)，這是它第一次在臺(tái)積電的工藝節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)產(chǎn)品，所以首勝非常重要。
●到了20納米時(shí)，賽靈思已經(jīng)拉開了和Altera的優(yōu)勢(shì)差距，迫使Altera被迫轉(zhuǎn)向英特爾的14納米。
●賽靈思再接再厲，憑借臺(tái)積電的16納米再次領(lǐng)先市場(chǎng)，而Altera的14納米器件一再推遲。
●當(dāng)英特爾和Altera的14納米器件最終問(wèn)世時(shí)，由于它的產(chǎn)品在密度、性能和價(jià)格方面都非常具有競(jìng)爭(zhēng)力，再次點(diǎn)燃了本已平息的FPGA巨頭之間的戰(zhàn)火。
●英特爾的10納米依然推遲，使得賽靈思自Altera被收購(gòu)之后一直占據(jù)著FPGA市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，當(dāng)然除了英特爾關(guān)注的云市場(chǎng)之外。
FPGA和ASIC之間的競(jìng)爭(zhēng)仍將繼續(xù)，不過(guò)，在7納米上，F(xiàn)PGA的速度、密度大幅度提升，功耗更低，所以這種競(jìng)爭(zhēng)格局可能會(huì)發(fā)生變化，特別是在那些由ASIC和FPGA平分的SoC原型和仿真市場(chǎng)中。
做到最大迎接更高層次競(jìng)爭(zhēng)
推出ACAP將有助于賽靈思在一個(gè)全新的市場(chǎng)與更高層次的對(duì)手展開新的競(jìng)爭(zhēng)。靈活應(yīng)變應(yīng)變能力是ACAP的一大核心賣點(diǎn)，顯然這是針對(duì)英特爾和英偉達(dá)來(lái)的，尤其是在人工智能時(shí)代，賽靈思也想通過(guò)這一優(yōu)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)英特爾和英偉達(dá)的后來(lái)居上。
由于最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Altera在2015年就已經(jīng)被英特爾收入囊中，因此賽靈思的新競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手則變成了英特爾、英偉達(dá)等企業(yè)。
這相當(dāng)于賽靈思成功實(shí)現(xiàn)了晉級(jí)，將在一個(gè)更高的層次與英特爾和英偉達(dá)這樣的企業(yè)展開新的競(jìng)爭(zhēng)。
在數(shù)據(jù)大爆炸和后摩爾定律時(shí)代，計(jì)算異構(gòu)化趨勢(shì)加速。傳統(tǒng)的CPU已經(jīng)無(wú)法處理現(xiàn)在各行各業(yè)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，GPU雖然在某些方面比CPU能處理的更好，但也不能適應(yīng)所有的情況，因此現(xiàn)在更多需要的是異構(gòu)計(jì)算。
在面對(duì)英特爾和英偉達(dá)這樣的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手時(shí)，應(yīng)該要專注于賽靈思的核心競(jìng)爭(zhēng)力，也就是在硬件這個(gè)層面能夠根據(jù)不同的工作負(fù)載以及用力進(jìn)行非常靈活適應(yīng)性的優(yōu)化，而不是在傳統(tǒng)的領(lǐng)域和他們?nèi)ジ?jìng)爭(zhēng)。
結(jié)尾：
隨著當(dāng)前芯片制造工藝越來(lái)越尖端、芯片設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，芯片設(shè)計(jì)廠商的前期成本飆升，流片風(fēng)險(xiǎn)也進(jìn)一步提高，對(duì)于降低芯片成本、降低流片風(fēng)險(xiǎn)、縮短上市時(shí)間的需求將會(huì)進(jìn)一步爆發(fā)。