由于收購(gòu)FPGA龍頭老大賽靈思顯然是不現(xiàn)實(shí)的，而行業(yè)排名第二的阿爾特拉已經(jīng)被Intel以167億美元捷足先登，因此就退而求其次收購(gòu)萊迪思了，而這也已經(jīng)很不容易了。

11月3日，萊迪思半導(dǎo)體與傳聞中有中資背景的基金Canyon Bridge共同宣布，雙方簽署收購(gòu)協(xié)議，Canyon Bridge將以13億美元的價(jià)格溢價(jià)30%收購(gòu)萊迪思半導(dǎo)體。在交易完成以后，Lattice將會(huì)繼續(xù)以一間獨(dú)立的子公司的身份繼續(xù)運(yùn)營(yíng)。

目前，該交易已經(jīng)被兩家公司董事會(huì)一致批淮，如果通過(guò)美國(guó)相關(guān)部門審核，而且被萊迪思股東大會(huì)通過(guò)，該交易有望于2017年上半年完成。不過(guò)，22名美國(guó)國(guó)會(huì)議員在12月5日致函美國(guó)財(cái)長(zhǎng)雅各布?盧，以安全擔(dān)憂為由要求阻止與中國(guó)政府有關(guān)聯(lián)的基金收購(gòu)美國(guó)晶片制造商萊迪思半導(dǎo)體，美國(guó)國(guó)會(huì)議員在信函中說(shuō)，這項(xiàng)交易可能擾亂美國(guó)軍方的供應(yīng)鏈，導(dǎo)致美國(guó)國(guó)防部許多重要計(jì)劃要依賴源自國(guó)外的技術(shù)。

雖然這場(chǎng)收購(gòu)是否會(huì)步中資收購(gòu)德國(guó)半導(dǎo)體是設(shè)備廠愛思強(qiáng)公司的后塵還無(wú)從得知，但美國(guó)對(duì)中國(guó)政府嚴(yán)格的技術(shù)封鎖已經(jīng)展露無(wú)遺。在排除比較陰謀論的中國(guó)政府力圖通過(guò)收購(gòu)萊迪思獲取有關(guān)FPGA的技術(shù)后，一起來(lái)看看這場(chǎng)收購(gòu)的其他因素。

這場(chǎng)收購(gòu)與深度學(xué)習(xí)的關(guān)系有多大？

相對(duì)于之前的那種比較陰謀論的觀點(diǎn)——中國(guó)政府背后主導(dǎo)了這次針對(duì)萊迪思的收購(gòu)，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為這僅僅是Canyon Bridge看好FPGA在深度學(xué)習(xí)方面的發(fā)展前景。

在阿法狗大戰(zhàn)李世石后，人工智能越來(lái)越多成為輿論的熱點(diǎn)，深度學(xué)習(xí)的熱度也越來(lái)越高，但芯片計(jì)算能力卻成為一道瓶頸——傳統(tǒng)的處理器是為了進(jìn)行通用計(jì)算發(fā)展起來(lái)的，處理效率不高，谷歌甚至需要使用上萬(wàn)個(gè)中央處理器運(yùn)行7天來(lái)訓(xùn)練一個(gè)識(shí)別貓臉的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?？拼笥嶏w曾經(jīng)采用大量CPU來(lái)支持大規(guī)模數(shù)據(jù)預(yù)處理，運(yùn)行GMM-HMM等經(jīng)典模型的訓(xùn)練，在千小時(shí)的數(shù)據(jù)量下，效果也不理想。

因此，為了提高深度學(xué)習(xí)效率，逐漸衍生出使用CPU+GPGPU、眾核芯片、CPU+FPGA和使用專門針對(duì)人工智能而開發(fā)的NPU幾種方案。

GPGPU可以實(shí)現(xiàn)高并行計(jì)算和高計(jì)算吞吐，適用于計(jì)算密集、高并行、SIMD應(yīng)用，尤其擅長(zhǎng)圖形圖像、矩陣計(jì)算等方面的應(yīng)用，英偉達(dá)的GPGPU雙精浮點(diǎn)性能可達(dá)5.3TFlops，英偉達(dá)還專門開發(fā)的DGX-1系統(tǒng)，并宣稱DGX-1比 21 個(gè) Xeon Phi 服務(wù)器集群快一點(diǎn)，比四個(gè) Xeon Phi 服務(wù)器集群快 5.3 倍。

Intel的眾核芯片雙精浮點(diǎn)性能為3 TFlops，性能功耗比為12 GFlops/W，雖然在性能上目前稍遜于GPGPU，但具有高應(yīng)用適應(yīng)性和易編程等多方面的特性，KNL眾核處理器可以與CPU相同的編程模式、語(yǔ)言和優(yōu)化方法，這對(duì)Intel眾核處理器搶占市場(chǎng)有較大幫助。

中科院寒武紀(jì)這樣的NPU是專門針對(duì)深度學(xué)習(xí)而開發(fā)的芯片，雖然在絕對(duì)性能上不輸于GPGPU，在性能功耗比上亦相對(duì)于于CPU會(huì)有百倍以上的優(yōu)勢(shì)，但在財(cái)力和商業(yè)化能力上，無(wú)論是中科院還是新成立的寒武紀(jì)公司都和Intel、英偉達(dá)、賽靈思、阿爾特拉等國(guó)際巨頭相距甚遠(yuǎn)。

FPGA的雙精浮點(diǎn)性能雖然相對(duì)于英偉達(dá)的GPGPU和Intel的眾核芯片要遜色不少——阿爾特拉展示的一款可以用于深度學(xué)習(xí)和科學(xué)計(jì)算的FPGA其雙精浮點(diǎn)性能為1.5TFlops。雖然性能稍弱一些，但是性能功耗比卻非常驚艷，以達(dá)到50GFlops/W，是Intel眾核芯片的四倍有余，如果將FPGA用于機(jī)器學(xué)習(xí)，那么整個(gè)系統(tǒng)對(duì)于基于標(biāo)準(zhǔn)CPU和GPU的服務(wù)器有明顯的性能功耗比優(yōu)勢(shì)，在大規(guī)模部署后可以大幅節(jié)省電費(fèi)開銷。

不過(guò)將FPGA用于深度學(xué)習(xí)，也存在一些不足。如果說(shuō)性能功耗比是FPGA占優(yōu)的一方面，那么性價(jià)比就是FPGA的劣勢(shì)，F(xiàn)PGA可以通過(guò)編程靈活改變自己的內(nèi)部邏輯的同時(shí)，也必然意味著計(jì)算資源的大量浪費(fèi)。事實(shí)上如果專門開發(fā)一款和寫入FPGA的電路相同的芯片，同產(chǎn)量理論成本只有FPGA的幾分之一。也就是說(shuō)保守估計(jì)，相同的性能FPGA的成本要高幾倍。事實(shí)上，目前FPGA只用于小規(guī)模產(chǎn)品或測(cè)試性質(zhì)的驗(yàn)證中以規(guī)避流片的風(fēng)險(xiǎn)。隨著芯片復(fù)雜程度的提高，芯片面積的增大這個(gè)問題還會(huì)越來(lái)越突出。這也是FPGA誕生那么多年來(lái)一直“養(yǎng)在深閨人未識(shí)”的重要原因。

FPGA是否能從此走向“深度學(xué)習(xí)”也是未知數(shù)——人的大腦是串行為主的思維模式，而且人類大腦的開發(fā)是相對(duì)有限的，有很大的開發(fā)潛力，而FPGA是并行化很高的元件，而且硬件資源是有限的。另外，培養(yǎng)一個(gè)FPGA編程工程師比培養(yǎng)一個(gè)編寫應(yīng)用軟件的工程師難度大多了，如果采用FPGA自己編寫自己的軟件的話，實(shí)在過(guò)于富有想象力——人不善于解決的問題就交給電腦去解決，這非常符合人類邏輯，但是未必符合機(jī)器的規(guī)律。AMD一位工程師曾經(jīng)提到過(guò)即使是最先進(jìn)的自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)也總是比人手工設(shè)計(jì)的芯片面積大20%，同時(shí)還慢20%......

即便存在一些不足，CPU+FPGA依舊有應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)的潛力，如果CPU+FPGA異構(gòu)計(jì)算技術(shù)如果在機(jī)器學(xué)習(xí)上成為主流，那么FPGA的市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

或許，只是單純看好FPGA

其實(shí)，深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域僅僅是FPGA可能的潛在市場(chǎng)之一，F(xiàn)PGA的潛在市場(chǎng)絕不限于深度學(xué)習(xí)。

在隨著CPU、GPU、DSP等計(jì)算單元被集成到SOC中，嵌入式FPGA現(xiàn)在已經(jīng)開始被集成到一些高容量的SOC芯片中。

隨著無(wú)人駕駛的興起，一些MCU也開始嘗試集成嵌入式FPGA，這樣就可以實(shí)現(xiàn)MCU主管駕駛計(jì)算，而嵌入式FPGA則可以同時(shí)執(zhí)行視頻計(jì)算。

更為大膽的設(shè)想是，F(xiàn)PGA也能變成一個(gè)IP被授權(quán)，并依靠類似于ARM授權(quán)處理器核的思路降低成本。

5G通信的興起也給FPGA——在5G通信時(shí)代，通信基站其實(shí)就是一個(gè)小相控陣，這就必須采用FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

在服務(wù)器上，F(xiàn)PGA也有一展拳腳的機(jī)會(huì)，Intel收購(gòu)阿爾特拉后，也有在服務(wù)器芯片中將自家的CPU和FPGA結(jié)合的舉動(dòng)——從IDF展會(huì)中展出的集成了FPGA芯片的至強(qiáng)E5 2600 v4處理器來(lái)看，至強(qiáng)CPU在FPGA的幫助下每瓦性能提升了70%。有觀點(diǎn)認(rèn)為，到2020年，所有主要云計(jì)算公司里1/3的服務(wù)器都將使用FPGA。

在醫(yī)療領(lǐng)域FPGA被用于聲波檢測(cè)儀、CT掃描儀、核磁共振、x射線等設(shè)備。可以說(shuō)，在消費(fèi)品電子、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、服務(wù)器等方面，F(xiàn)PGA會(huì)扮演越來(lái)越重要的角色。

從這些角度上講，Canyon Bridge因?yàn)榭春肍PGA的市場(chǎng)前景而收購(gòu)萊迪思也是說(shuō)的通的——

由于收購(gòu)FPGA龍頭老大賽靈思顯然是不現(xiàn)實(shí)的，而行業(yè)排名第二的阿爾特拉已經(jīng)被Intel以167億美元捷足先登，因此就退而求其次收購(gòu)萊迪思了，而這也已經(jīng)很不容易了。

因此，本次Canyon Bridge收購(gòu)萊迪思，也可以看作資本對(duì)FPGA市場(chǎng)的看好，如同Intel耗資167億美元巨款收購(gòu)阿爾特拉，美高森美收購(gòu)Actel的延續(xù)。