FPGA從臺(tái)前走向幕后

2024-4-30 07:53| 發(fā)布者: admin| 查看: 238| 評(píng)論: 0

摘要: 來源：內(nèi)容來自「CTIMES」，謝謝。10月27日，AMD終于正式對(duì)外宣布，已獲得雙方董事會(huì)同意，將以370億美元的價(jià)格，收購賽靈思（Xilinx），并預(yù)計(jì)于2021年完成交易，讓這宗傳聞已久的合并案，正式塵埃落定?，F(xiàn)在只要主 ...

FPGA從臺(tái)前走向幕后

來源：內(nèi)容來自「CTIMES」，謝謝。

10月27日，AMD終于正式對(duì)外宣布，已獲得雙方董事會(huì)同意，將以370億美元的價(jià)格，收購賽靈思（Xilinx），并預(yù)計(jì)于2021年完成交易，讓這宗傳聞已久的合并案，正式塵埃落定。現(xiàn)在只要主管機(jī)關(guān)同意，這個(gè)現(xiàn)任的FPGA市場(chǎng)龍頭老大暨發(fā)明者，就要下臺(tái)一鞠躬，轉(zhuǎn)任高性能運(yùn)算應(yīng)用市場(chǎng)的輔佐角色?

FPGA（Field Programmable Gate Array）是一種可編程的邏輯芯片，首次問市是在1984年，由賽靈思所推出，但當(dāng)時(shí)還不是叫做FPGA，直到另一家芯片商Actel也推出類似的產(chǎn)品，并取名為FPGA之后，這個(gè)名稱才開始廣泛的流傳?隨后也有數(shù)家芯片商，開始供應(yīng)相同功能的芯片，包含Altera和Actel等?

而與FPGA相對(duì)的，就是不可編程的芯片方案，這也是市場(chǎng)的主流形式，就是所謂的ASIC（Application Specific Integrated Circuit），「特定應(yīng)用整合積體電路」?這種芯片設(shè)計(jì)形式基本上就是依據(jù)特定需求和目標(biāo)所開發(fā)的芯片，像是蘋果Bionic處理器就是一種?且市面上多數(shù)的芯片一開始都是以AISC形式來開發(fā)的，只是后來發(fā)展為量產(chǎn)化?

FPGA從幕前走向幕后成為輔助運(yùn)算的角色

雖然FPGA和ASIC外觀看起來長一樣，但里頭的構(gòu)造其實(shí)非常不同?以高通的Snapdragon為例，它里頭就整合里許多的特殊功能和專用的設(shè)計(jì)，除了有CPU和DSP之外，還包含了無線芯片和GPU，最新的架構(gòu)甚至是整合了AI的加速引擎?

至于FPGA，它多半就是DSP、記憶體和很多的可編程的邏輯區(qū)塊（PLB），允許客戶自行去編程所需的功能?所以FPGA在應(yīng)用上就比較適合用于產(chǎn)品原型的開發(fā)，以及特定的低量產(chǎn)型的產(chǎn)品?然而，隨著高性能運(yùn)算與人工智能應(yīng)用的興起，F(xiàn)PGA可編程的特性，就是十分適合用于訂制的加速引擎的角色，因此獲得了新的市場(chǎng)目光。

FPGA從臺(tái)前走向幕后

圖一: FPGA與ASIC的差異示意?(CTIMES制圖)

然而，AMD收購了Xilinx之后，其實(shí)也意味著FPGA將要進(jìn)入新的時(shí)代，就是會(huì)從幕前走向幕后，變成輔助運(yùn)算的角色?因?yàn)槭袌?chǎng)上可能再也沒有獨(dú)立的FPGA供應(yīng)商了?之前的老二Altera，已經(jīng)被英特爾收購，現(xiàn)在AMD又買下了Xilinx，更印證了這個(gè)趨勢(shì)?未來FPGA將是作為主要運(yùn)算架構(gòu)的支援系統(tǒng)，或者用于針對(duì)特定應(yīng)用的加速器?

至于AMD將會(huì)怎么合并Xilinx？或許可以參考英特爾收購Altera的情況，因?yàn)檫@兩家公司的商業(yè)模式和目標(biāo)市場(chǎng)幾乎完全相同，唯一的差別就是雙方的供應(yīng)鏈和生態(tài)系統(tǒng)。

參考英特爾并購模式主攻HPC與資料中心

英特爾是在2015年以167億美元收購了Altera，然后隔年就成立了可編程事業(yè)部，慢慢的收編FPGA技術(shù)至旗下的產(chǎn)品線里?

從技術(shù)互補(bǔ)的角度來看，或者也可稱之為綜效，英特爾本身是在CPU和高速傳輸技術(shù)方面十分領(lǐng)先，同時(shí)它也有自己的晶廠廠，因此具備晶圓制造的能力，特別是先進(jìn)3D封裝和SoC技術(shù)方面?而FPGA的加入，就給了他們可編程的技術(shù)，用以輔助和拓展主要運(yùn)算系統(tǒng)的性能?

而兩者相加的主要目標(biāo)市場(chǎng)，不外乎就是高性能運(yùn)算（HPC）、資料中心和5G高速傳輸?shù)认嚓P(guān)應(yīng)用?再者，由于人工智能應(yīng)用的興起，深度學(xué)習(xí)的技術(shù)也會(huì)越來越廣泛的被使用，而FPGA可編程的特性，剛好可以滿足各種不同資料型態(tài)的運(yùn)算和分析的需求，因此對(duì)于AI的應(yīng)用也會(huì)帶來相當(dāng)?shù)闹?

FPGA從臺(tái)前走向幕后

圖二: 英特爾合并FPGA的綜效示意?(CTIMES制圖)

具體的技術(shù)，就是透過FPGA的架構(gòu)，來提供更高的運(yùn)算頻寬，用以執(zhí)行特定的運(yùn)算需求，而它的形式就是一種可編程的加速引擎，再搭配高速I/O，來創(chuàng)造?而英特爾也透過自身在芯片制造上的能力，提供了低功耗和3D的芯片制程技術(shù)，持續(xù)改善過往FPGA體積較大和功耗高的問題?

然而，對(duì)英特爾來說，最主要的，還是補(bǔ)足了旗下的產(chǎn)品組合，讓它有更多的武器可以進(jìn)攻正快速成長的高性能運(yùn)算與資料中心市場(chǎng)?

不過由于英特爾收購了Altera之后，并未在資料中心和HPC市場(chǎng)上有更多的斬獲，甚至還遭到AMD等業(yè)者的蠶食，因此市場(chǎng)普遍認(rèn)為英特爾收購Altera的成果不是那么成功?但如果從它的PSG部門的營收來看，其實(shí)PSG仍維持的相對(duì)穩(wěn)定的成長，要說它失敗，可能仍言之過早?

皆為無晶圓廠將深度仰賴臺(tái)積代工

再看看AMD和Xilinx，這兩家公司的本質(zhì)其實(shí)與英特爾和Altera差不多，僅有一些差異?而最主要的不同，就是這兩家公司現(xiàn)在都是無晶圓的業(yè)者，因此在設(shè)計(jì)與制造上都會(huì)重度的仰賴代工廠；再者，就是收購經(jīng)驗(yàn)的差異?相對(duì)于英特爾長期以來已發(fā)動(dòng)過不少的收購案，因此在整合產(chǎn)品上的經(jīng)驗(yàn)較為豐富，AMD則是較少采取并購的行動(dòng)，要花多少時(shí)間進(jìn)行整合就是值得關(guān)注的焦點(diǎn)?

FPGA從臺(tái)前走向幕后

圖三: 更高階的封裝技術(shù)，意味著晶圓代工廠的角色更吃重?圖為英特爾的技術(shù)方案?(CTIMES制圖)

當(dāng)然，AMD和Xilinx的合并，最明顯的一個(gè)發(fā)展方向，就是會(huì)擴(kuò)展在HPC、AI和5G解決方案的技術(shù)能力，并將與英特爾和Nvidia展開更白熱化的對(duì)抗?

而AMD和Xilinx兩家公司還有另一個(gè)亮點(diǎn)，就是兩位執(zhí)行長的背景，這可能會(huì)有助于兩者的整合過程?首先Victor Peng待過AMD，對(duì)CPU與GPU技術(shù)非常熟悉；而蘇姿豐是芯片研發(fā)起家，對(duì)于半導(dǎo)體技術(shù)也了若指掌?因此，在合并與產(chǎn)品的開發(fā)上，可能可以有更快的節(jié)奏?

另外，這兩人都出身臺(tái)灣，Victor Peng出生臺(tái)北，蘇姿豐來自臺(tái)南，這個(gè)背景可能會(huì)讓他們?cè)谖幕细涌拷?dāng)然也有助于后續(xù)的進(jìn)展?

結(jié)語

AMD與Xilinx若能順利合并，將更彰顯HPC、AI和5G在未來應(yīng)用里的重要性，而雙方的整合將會(huì)給AMD更有力的產(chǎn)品策略，去取得更佳的戰(zhàn)略位置?

然而因?yàn)殡p方都是無晶圓廠，設(shè)計(jì)與生產(chǎn)都必須要制造商緊密的合作，因此勢(shì)必要深度的與晶圓代工廠合作?所以無論是新產(chǎn)品的研發(fā)，或者是產(chǎn)能的取得，都會(huì)跟臺(tái)積（TSMC）有更密切的配合?

在此同時(shí)，英特爾也正在規(guī)劃外包部分的晶圓制造業(yè)務(wù)，以減少自身營運(yùn)的負(fù)擔(dān)?所以，這宗并購案對(duì)市場(chǎng)真正的影響，就是確認(rèn)了高性能運(yùn)算時(shí)代的全面來臨，同時(shí)FPGA也會(huì)被納入此體系之中?

另一方面，由于晶圓制造的成本與難度的持續(xù)提升，晶圓代工廠的重要性也更被彰顯出來，作為晶圓制造最大勢(shì)力所在的臺(tái)灣，無疑是這些并購案里最大的受益者?

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