《电子技术应用》

从FPGA到ACAP,看赛灵思加速市场增长的决心有多大

2018/5/11 20:40:43

  FPGA领域的玩家多年来都波澜不惊,所以当2015年唯一可称得上直接竞争对手的Altera被英特尔收购成为轰动一时的大新闻,人们也纷纷猜测赛灵思将何去何从,摆在这家FPGA领导厂商面前的,一方面是可以从竞争对手那里攫取更多市场份额的机会,另一方面则是大约十年来全球FPGA市场的容量始终保持在40亿美元左右未见增长的窘境。

  在没有更好的收购者出现之前,赛灵思如何更好的走下去?多年来一直想要加速主流市场增长的切口是否出现?人工智能能否成为FPGA市场容量增长的催化剂?带着这些疑问,与非网记者参加了近日举办的赛灵思新任CEO Victor Peng的国内媒体见面会,在他的分享中一窥这家FPGA厂商对未来的构想。

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  赛灵思新任CEO  Victor  Peng

  三大趋势充满机会

  Victor  Peng提出赛灵思关注的全球技术领域出现的三大趋势:

  1. 数据大爆炸

  随着物联网的推进,传感器越来越多的部署,带来海量视频和图像类数据,要让这些数据产生价值就必须对它们进行处理,而很多信息和数据是散乱无序、非结构性的,让所需的处理能力呈现几何级倍数增长。Victor称此时传统的CPU已无法支持这样的计算和处理,需要全新的架构,来支持更大的数据吞吐量、更低的时延,以及实时的计算能力。

  2. 人工智能

  人工智能现在还处于发展的早期阶段,今后几十年都会有非常迅速的发展。它会改变很多行业,也会创造很多新的业务和新的商业模式。说到人工智能,它自身并不是一个应用,而是一项能够和很多应用相结合的技术,这项应用包括现在已经存在的应用,也包括未来将会层出不穷的新的应用。这些应用会处在端点,会到边缘,然后再到云。Victor表示,这个端点,包括一个单一的摄像头,一个单一的传感器,它们具有人工智能和机器学习;然后是边缘,边缘也有人工智能,也有机器学习,然后再到云端,同样需要人工智能和机器学习。

  3. 后摩尔定律计算时代

  从很多方面来看,摩尔定律起作用的过程已经在大大放缓,可能从一些经济性的角度来讲,在有些方面它已经没有过去三四十年在业界有那么大的影响。这意味着下一时代的计算越来越多的需要异构性的系统,不再像以往只需要单一的一个CPU,它还会需要很多的加速技术,而且也因为未来人工智能的发展,行业会有更广泛的应用,单一的架构已经无法满足针对各种不同应用进行优化的需求。对此,Victor称,由于数据的爆炸,今后对计算的速度要求也会越来越高;当今行业创新的速度越来越快,尤其是在大中华区,考虑到摩尔定律的速度在逐渐放缓,这里的公司需要非常迅速地开发新的产品、新的服务、新的商业模式,以至于从前的芯片解决方案已经无法满足他们的需求,这也是前所未有的情况。即摩尔定律失效,异构计算兴起。

  三大战略应对,FPGA产品升级进击

  基于上面的三大趋势,Victor 继而抛出三大战略,以此作为赛灵思未来发展的愿景:

  1. 数据中心优先战略。Victor解释,在数据中心,赛灵思不仅能够支持数据中心的计算加速和应用,而且还能够支持能够创造价值的存储和网络。

  “有很多的行业颠覆都发生在数据中心。在数据中心领域,有很多新的架构已经不再以CPU为中心,而是转向拥有很多加速器的异构计算,并且能够根据几何级数据的处理以及机器学习进行工作负载的调整。”,Victor强调,“赛灵思之所以要进入数据中心,是因为它是一个全新的成长机遇。在数据中心领域,我们也会改变历史上我们主要是支持硬件开发者的技术方向,因为在数据中心尤其在计算领域,我们更多的是要支持软件的开发者,让更多的用户使用赛灵思灵活应变的平台。”

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  赛灵思的数据中心生态系统

  2. 加速主流市场的增长。Victor表示,“我们对这一块的市场和客户保持非常坚定的承诺,会继续推进在这些市场的成长。”

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  这里提到的FPGA的主流市场

  Victor介绍,在这些行业也会出现一些重大趋势的变化,对我们的生活会带来很大的影响,如5G基础设施、汽车,汽车会从高级驾驶员辅助系统过渡到一个完全自动驾驶的状态。此外,还有传感器和摄像头的广泛使用,用来加强城市的安全和工厂里的检查、设备的测试、通信,“甚至消费电子类的产品,赛灵思都可以参与到从端点到边缘到云的过程,也是我们一个独特的优势,能够真正的从端点到边缘到云实现全覆盖。”

  3. 驱动灵活应变的计算。

  媒体见面会上,Victor将一款新产品作为赛灵思未来进击广泛市场的杀手锏隆重介绍,即 ACAP (自适应计算加速平台)。

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  全新ACAP产品

  Victor介绍,ACAP包含非常先进的可编程逻辑,也包含新的架构如可编程的硬件和软件引擎,包括高带宽的存储器 (HBM),还有ADC和DAC的模拟部分,所有这些都是可编程的硬件和软件。同时新的引擎可以加速不同的工作负载,所有这些模块都是由一个片上网络来实现通信,这个器件是高度模块化和可扩展化的。

  Victor强调,ACAP产品是进行灵活应变和优化设计理想的选择,它可以应付未来会出现的一些新的变化,比如有些新的应用和新的器件也可以和它进行互连,使用它进行加速。另外它不仅仅可以在系统开始的时候运行,也可以在动态的过程中、工作的过程中来完成任务。它可以对几何级的数字进行优化,另外它的性能功耗比也达到了一个非常高的水平。同时,它实现了软件可编程,不仅仅像过去那样只支持硬件的开发者,也可以支持更多的软件开发者。

  因为都是异构产品,谈到新的ACAP产品类型与此前的SoC FPGA产品Zynq的区别和创新之处,Victor表示,首先,Zynq可看做是上一代的先驱性的产品,作为SoC FPGA,它有DRAM有UltraRAM,区别于传统的FPGA,谈到“FPGA加速”,有两个架构,即Shell架构和roll架构,shell指可编程的逻辑器PCI接口等,负责和其他系统进行交流通信,剩下部分负责加速也就是roll,整个形状就像甜甜圈。但ACAP是采用一个片上网络直接和子系统进行沟通,这是ACAP和SoC FPGA不同的地方;其次,ACAP也是多核异构的,但同时具有硬件和软件可编程引擎,这是之前没有的,也是我们的竞争对手所没有的,这是一个全新的设计。

  显然,赛灵思也把ACAP平台作为可以与CPU、GPU、ASIC进行竞争的新一代产品,Victor强调,“ASIC在工作负载适应性方面是非常窄的,因为它是固定的芯片,所以对于新的工作负载来说可能就没有办法来实现。CPU会更加的灵活,因为它的软件是可以编程的,但是它在性能上又不行,因为它的架构没有办法来适应新的工作负载的要求,尤其现在要支持数据中心以及实现端点的工作负载,它的架构是没有办法支持的。GPU在加速方面确实比CPU做得更好,因为GPU是固定的架构,但是它在工作负载和网络方面却没有办法达到像赛灵思的产品这样的性能和功耗方面的优势,比如在嵌入式应用方面,像摄像头这样的应用在功耗和成本方面所受的限制非常显著,所以结论就是GPU要优于CPU,也会在一定程度上比ASIC要强,但是没有赛灵思这样的灵活性。”

  据介绍,第一代ACAP产品将在年内流片,采用台积电7nm工艺。


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