FPGA界的老大哥说 异构多核处理器的时代要来了

FPGA界的老大哥说异构多核处理器的时代要来了不久前，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“AllProgrammable（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AllProgrammableFPGA、SoC和3DIC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AllProgrammable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ARMA9核的Zynq-7000AllProgrammableSoC，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16nmUlstraScale+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mobileFPGA市场的全球领导者。”莱迪思首席技术官DavidL.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）CEODarinBillerbeck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iCE40UltraLiteFPGA，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iCE40UltraLite。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（SiliconImage），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