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從FPGA到ACAP,看賽靈思加速市場增長的決心有多大

2018-05-11
關鍵詞: FPGA ACAP 賽靈思

  FPGA領域的玩家多年來都波瀾不驚,所以當2015年唯一可稱得上直接競爭對手的Altera被英特爾收購成為轟動一時的大新聞,人們也紛紛猜測賽靈思將何去何從,擺在這家FPGA領導廠商面前的,一方面是可以從競爭對手那里攫取更多市場份額的機會,另一方面則是大約十年來全球FPGA市場的容量始終保持在40億美元左右未見增長的窘境。

  在沒有更好的收購者出現(xiàn)之前,賽靈思如何更好的走下去?多年來一直想要加速主流市場增長的切口是否出現(xiàn)?人工智能能否成為FPGA市場容量增長的催化劑?帶著這些疑問,與非網(wǎng)記者參加了近日舉辦的賽靈思新任CEO Victor Peng的國內(nèi)媒體見面會,在他的分享中一窺這家FPGA廠商對未來的構(gòu)想。

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  賽靈思新任CEO  Victor  Peng

  三大趨勢充滿機會

  Victor  Peng提出賽靈思關注的全球技術領域出現(xiàn)的三大趨勢:

  1. 數(shù)據(jù)大爆炸

  隨著物聯(lián)網(wǎng)的推進,傳感器越來越多的部署,帶來海量視頻和圖像類數(shù)據(jù),要讓這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值就必須對它們進行處理,而很多信息和數(shù)據(jù)是散亂無序、非結(jié)構(gòu)性的,讓所需的處理能力呈現(xiàn)幾何級倍數(shù)增長。Victor稱此時傳統(tǒng)的CPU已無法支持這樣的計算和處理,需要全新的架構(gòu),來支持更大的數(shù)據(jù)吞吐量、更低的時延,以及實時的計算能力。

  2. 人工智能

  人工智能現(xiàn)在還處于發(fā)展的早期階段,今后幾十年都會有非常迅速的發(fā)展。它會改變很多行業(yè),也會創(chuàng)造很多新的業(yè)務和新的商業(yè)模式。說到人工智能,它自身并不是一個應用,而是一項能夠和很多應用相結(jié)合的技術,這項應用包括現(xiàn)在已經(jīng)存在的應用,也包括未來將會層出不窮的新的應用。這些應用會處在端點,會到邊緣,然后再到云。Victor表示,這個端點,包括一個單一的攝像頭,一個單一的傳感器,它們具有人工智能和機器學習;然后是邊緣,邊緣也有人工智能,也有機器學習,然后再到云端,同樣需要人工智能和機器學習。

  3. 后摩爾定律計算時代

  從很多方面來看,摩爾定律起作用的過程已經(jīng)在大大放緩,可能從一些經(jīng)濟性的角度來講,在有些方面它已經(jīng)沒有過去三四十年在業(yè)界有那么大的影響。這意味著下一時代的計算越來越多的需要異構(gòu)性的系統(tǒng),不再像以往只需要單一的一個CPU,它還會需要很多的加速技術,而且也因為未來人工智能的發(fā)展,行業(yè)會有更廣泛的應用,單一的架構(gòu)已經(jīng)無法滿足針對各種不同應用進行優(yōu)化的需求。對此,Victor稱,由于數(shù)據(jù)的爆炸,今后對計算的速度要求也會越來越高;當今行業(yè)創(chuàng)新的速度越來越快,尤其是在大中華區(qū),考慮到摩爾定律的速度在逐漸放緩,這里的公司需要非常迅速地開發(fā)新的產(chǎn)品、新的服務、新的商業(yè)模式,以至于從前的芯片解決方案已經(jīng)無法滿足他們的需求,這也是前所未有的情況。即摩爾定律失效,異構(gòu)計算興起。

  三大戰(zhàn)略應對,F(xiàn)PGA產(chǎn)品升級進擊

  基于上面的三大趨勢,Victor 繼而拋出三大戰(zhàn)略,以此作為賽靈思未來發(fā)展的愿景:

  1. 數(shù)據(jù)中心優(yōu)先戰(zhàn)略。Victor解釋,在數(shù)據(jù)中心,賽靈思不僅能夠支持數(shù)據(jù)中心的計算加速和應用,而且還能夠支持能夠創(chuàng)造價值的存儲和網(wǎng)絡。

  “有很多的行業(yè)顛覆都發(fā)生在數(shù)據(jù)中心。在數(shù)據(jù)中心領域,有很多新的架構(gòu)已經(jīng)不再以CPU為中心,而是轉(zhuǎn)向擁有很多加速器的異構(gòu)計算,并且能夠根據(jù)幾何級數(shù)據(jù)的處理以及機器學習進行工作負載的調(diào)整?!保琕ictor強調(diào),“賽靈思之所以要進入數(shù)據(jù)中心,是因為它是一個全新的成長機遇。在數(shù)據(jù)中心領域,我們也會改變歷史上我們主要是支持硬件開發(fā)者的技術方向,因為在數(shù)據(jù)中心尤其在計算領域,我們更多的是要支持軟件的開發(fā)者,讓更多的用戶使用賽靈思靈活應變的平臺?!?/p>

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  賽靈思的數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)

  2. 加速主流市場的增長。Victor表示,“我們對這一塊的市場和客戶保持非常堅定的承諾,會繼續(xù)推進在這些市場的成長。”

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  這里提到的FPGA的主流市場

  Victor介紹,在這些行業(yè)也會出現(xiàn)一些重大趨勢的變化,對我們的生活會帶來很大的影響,如5G基礎設施、汽車,汽車會從高級駕駛員輔助系統(tǒng)過渡到一個完全自動駕駛的狀態(tài)。此外,還有傳感器和攝像頭的廣泛使用,用來加強城市的安全和工廠里的檢查、設備的測試、通信,“甚至消費電子類的產(chǎn)品,賽靈思都可以參與到從端點到邊緣到云的過程,也是我們一個獨特的優(yōu)勢,能夠真正的從端點到邊緣到云實現(xiàn)全覆蓋?!?/p>

  3. 驅(qū)動靈活應變的計算。

  媒體見面會上,Victor將一款新產(chǎn)品作為賽靈思未來進擊廣泛市場的殺手锏隆重介紹,即 ACAP (自適應計算加速平臺)。

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  全新ACAP產(chǎn)品

  Victor介紹,ACAP包含非常先進的可編程邏輯,也包含新的架構(gòu)如可編程的硬件和軟件引擎,包括高帶寬的存儲器 (HBM),還有ADC和DAC的模擬部分,所有這些都是可編程的硬件和軟件。同時新的引擎可以加速不同的工作負載,所有這些模塊都是由一個片上網(wǎng)絡來實現(xiàn)通信,這個器件是高度模塊化和可擴展化的。

  Victor強調(diào),ACAP產(chǎn)品是進行靈活應變和優(yōu)化設計理想的選擇,它可以應付未來會出現(xiàn)的一些新的變化,比如有些新的應用和新的器件也可以和它進行互連,使用它進行加速。另外它不僅僅可以在系統(tǒng)開始的時候運行,也可以在動態(tài)的過程中、工作的過程中來完成任務。它可以對幾何級的數(shù)字進行優(yōu)化,另外它的性能功耗比也達到了一個非常高的水平。同時,它實現(xiàn)了軟件可編程,不僅僅像過去那樣只支持硬件的開發(fā)者,也可以支持更多的軟件開發(fā)者。

  因為都是異構(gòu)產(chǎn)品,談到新的ACAP產(chǎn)品類型與此前的SoC FPGA產(chǎn)品Zynq的區(qū)別和創(chuàng)新之處,Victor表示,首先,Zynq可看做是上一代的先驅(qū)性的產(chǎn)品,作為SoC FPGA,它有DRAM有UltraRAM,區(qū)別于傳統(tǒng)的FPGA,談到“FPGA加速”,有兩個架構(gòu),即Shell架構(gòu)和roll架構(gòu),shell指可編程的邏輯器PCI接口等,負責和其他系統(tǒng)進行交流通信,剩下部分負責加速也就是roll,整個形狀就像甜甜圈。但ACAP是采用一個片上網(wǎng)絡直接和子系統(tǒng)進行溝通,這是ACAP和SoC FPGA不同的地方;其次,ACAP也是多核異構(gòu)的,但同時具有硬件和軟件可編程引擎,這是之前沒有的,也是我們的競爭對手所沒有的,這是一個全新的設計。

  顯然,賽靈思也把ACAP平臺作為可以與CPU、GPU、ASIC進行競爭的新一代產(chǎn)品,Victor強調(diào),“ASIC在工作負載適應性方面是非常窄的,因為它是固定的芯片,所以對于新的工作負載來說可能就沒有辦法來實現(xiàn)。CPU會更加的靈活,因為它的軟件是可以編程的,但是它在性能上又不行,因為它的架構(gòu)沒有辦法來適應新的工作負載的要求,尤其現(xiàn)在要支持數(shù)據(jù)中心以及實現(xiàn)端點的工作負載,它的架構(gòu)是沒有辦法支持的。GPU在加速方面確實比CPU做得更好,因為GPU是固定的架構(gòu),但是它在工作負載和網(wǎng)絡方面卻沒有辦法達到像賽靈思的產(chǎn)品這樣的性能和功耗方面的優(yōu)勢,比如在嵌入式應用方面,像攝像頭這樣的應用在功耗和成本方面所受的限制非常顯著,所以結(jié)論就是GPU要優(yōu)于CPU,也會在一定程度上比ASIC要強,但是沒有賽靈思這樣的靈活性?!?/p>

  據(jù)介紹,第一代ACAP產(chǎn)品將在年內(nèi)流片,采用臺積電7nm工藝。


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