FPGA與云端需求“不謀而合” 國產(chǎn)先從“中低端”發(fā)力

　　多方資料顯示，FPGA將在云端數據中心業(yè)務(wù)發(fā)揮突出的作用。據某數據調研報告預計，未來(lái)云端芯片的空間2020年有望達105億美元，其中FPGA將貢獻20億美元。

　　上海安路信息科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“安路科技”)市場(chǎng)與應用部副總經(jīng)理陳利光告訴記者：“FPGA已經(jīng)在大型數據中心得到大規模應用，全球七大超級云計算數據中心包括亞馬遜AWS、微軟Azure、阿里云、騰訊云、百度云、IBM、Facebook都采用了FPGA加速服務(wù)器。人工智能的廣泛應用場(chǎng)景的架構多樣性，可以充分發(fā)揮FPGA的優(yōu)勢和特點(diǎn)，開(kāi)創(chuàng )新型FPGA在數據中心的新局面?！?/p>

　　陳利光強調，云端數據中心處理業(yè)務(wù)具有復雜、多樣、靈活的特點(diǎn)。FPGA的硬件現場(chǎng)可編程性和靈活性使得FPGA非常適合處理云端數據中心業(yè)務(wù)。他表示，AI包括兩個(gè)重要步驟，訓練(train)和推論(inference)。GPU目前主要運用在train階段，處理大量的數據樣本和參數，但是推斷市場(chǎng)對AI芯片的需求遠遠大于訓練，在需要推斷的實(shí)時(shí)使用深度學(xué)習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法實(shí)現平臺里，FPGA扮演的角色將越來(lái)越重要。

　　云端數據中心必須用非常先進(jìn)的工藝如20納米或16納米去做。紫光同創(chuàng )市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)中心總經(jīng)理包朝偉介紹道：“目前中國最高端的FPGA產(chǎn)品就是PGT180H，這是紫光同創(chuàng )Titan系列高性能FPGA產(chǎn)品，采用40nm工藝制造、擁有近2500萬(wàn)門(mén)規模、帶有6.25Gbps高速通信串行接口Serdes和1066Mbps速率高速存儲接口DDR3的高性能FPGA器件，也是國內唯一一款中大規模的FPGA器件。而Xilinx等國外FPGA巨頭的產(chǎn)品比我們中國高出了2代，它們的最新產(chǎn)品才能達到數據中心應用需求，目前國產(chǎn)FPGA性能指標還是達不到，不過(guò)中大規模國產(chǎn)FPGA在某些AI終端應用場(chǎng)合，例如汽車(chē)人工智能ADAS、智能安防監控等方面，是基本夠用的，且性?xún)r(jià)比高，有一定優(yōu)勢，但小規模國產(chǎn)FPGA仍然也達不到AI終端應用需求。所以，國產(chǎn)FPGA在云端和終端的市場(chǎng)之路，還比較漫長(cháng)、艱難、需要繼續努力?！?/p>

　　FPGA在云端數據中心爆發(fā)點(diǎn)在哪里?包朝偉表示，目前Xilinx和Altera已經(jīng)在數據中心加速卡實(shí)現了第一步。他更看好Xilinx在這個(gè)領(lǐng)域的布局，認為Xilinx也正在做更高工藝的產(chǎn)品(16nm)，預計量產(chǎn)時(shí)間在2018年年底以后，籍此以實(shí)現在數據中心更多的應用。

　　而國內FPGA在數據中心的進(jìn)度要看紫光同創(chuàng )、安路和高云等的進(jìn)度。包朝偉說(shuō)：“數據中心事關(guān)國家安全，且也有貿易禁運的隱憂(yōu)，中興禁運事件就是一個(gè)鮮活的案例。只要國產(chǎn)廠(chǎng)家做出來(lái)，性能質(zhì)量滿(mǎn)足要求，估計是有很大市場(chǎng)機會(huì )的。我相信包括紫光同創(chuàng )在內的所有國產(chǎn)FPGA廠(chǎng)商都特別期待能夠與中國知名系統設備廠(chǎng)商聯(lián)合起來(lái)，形成良好的供需商務(wù)合作關(guān)系，實(shí)現共贏(yíng)?！?/p>

　　從AI芯片發(fā)展路線(xiàn)和規律上來(lái)看，未來(lái)AI芯片要解決幾個(gè)問(wèn)題，最關(guān)鍵的是靈活度，要能實(shí)現并行的高速運算，二是要容易開(kāi)發(fā);三是能耗比要好。這三點(diǎn)一定是未來(lái)AI芯片的發(fā)展方向，也是FPGA廠(chǎng)商都需努力突破的要點(diǎn)。

　　從市場(chǎng)競爭格局來(lái)看，目前FPGA市場(chǎng)高度集中化，Xilinx和Altera兩家幾乎囊括了近90%的市場(chǎng)份額，合計專(zhuān)利達到6000多項，剩余份額被Lattice和Microsemi占據，共計超過(guò)3000項專(zhuān)利，技術(shù)專(zhuān)利和開(kāi)發(fā)難度使得FPGA行業(yè)形成了較高的壁壘，這對后進(jìn)者造成非常大的壓力。

　　廣東高云半導體科技股份有限公司工程副總裁王添平坦言，在FPGA的傳統市場(chǎng)，一直被經(jīng)營(yíng)了30多年的FPGA的美國四大家壟斷著(zhù)，國產(chǎn)FPGA廠(chǎng)商雖然舉步維艱但近幾年在產(chǎn)品布局、發(fā)展策略方面發(fā)力已經(jīng)初見(jiàn)成效。

　　“高云2014年1月成立至今，通過(guò)差異化設計，在市場(chǎng)上已經(jīng)推出了2個(gè)家族4個(gè)系共11款芯片，有50多個(gè)封裝形式，與國際廠(chǎng)商直接爭奪市場(chǎng)，是國產(chǎn)FPGA廠(chǎng)商中可售產(chǎn)品種類(lèi)最多、產(chǎn)品布局最全面的。特別是片上嵌入Flash的低密度GW1N家族2個(gè)系列8款芯片，目前市場(chǎng)上只有Lattice和Altera有類(lèi)似產(chǎn)品，深受客戶(hù)寵愛(ài)。而我們的AI產(chǎn)品已經(jīng)在客戶(hù)手中批量出貨了。同樣隨著(zhù)高云低、中、高密度FPGA產(chǎn)品布局的不斷完善，我們智能識別、智能制造等方面的產(chǎn)品將很快從研發(fā)進(jìn)入量產(chǎn)階段?！蓖跆砥秸f(shuō)。

　　陳利光同樣表示，FPGA市場(chǎng)格局仍然將高度集中化，未來(lái)一段時(shí)間，FPGA市場(chǎng)將繼續由Xilinx和Intel(Altera)公司主導。在中國，很難再有新的FPGA公司出現，如果有新的初創(chuàng )公司，也將很難發(fā)展，這是由FPGA的高技術(shù)門(mén)檻和人才卡位決定的。

　　“在中國國內，安路科技具有人才、技術(shù)、資金和市場(chǎng)的大幅度領(lǐng)先優(yōu)勢。安路科技擁有國內FPGA行業(yè)最強的技術(shù)、市場(chǎng)和管理團隊，自主開(kāi)發(fā)的軟件、硬件和測試技術(shù)。公司產(chǎn)品和技術(shù)方面都已經(jīng)獲得市場(chǎng)認可，同時(shí)在資本方面，安路也得到了眾多國內領(lǐng)先的基金和企業(yè)的鼎力支持。安路科技目前正在研發(fā)面向數據中心、智能終端等廣泛應用領(lǐng)域的高端FPGA產(chǎn)品系列，力爭成為全球領(lǐng)先的FPGA公司?！标惱鈴娬{說(shuō)。

　　綜上所述，人工智能應用需求的出現給FPGA帶來(lái)了歷史性的發(fā)展機遇，FPGA強大的并行計算能力、高能耗比、靈活的編程等優(yōu)勢，決定其將在人工智能應用中發(fā)揮重要作用，從市場(chǎng)競爭格局來(lái)看，Xilinx和Intel(Altera)將在高端云服務(wù)器占據長(cháng)時(shí)間的主導地位，而國內廠(chǎng)商的主導市場(chǎng)仍在應用終端(汽車(chē)ADAS、工業(yè)、通信、醫療、AR/VR)以及中低端的后臺服務(wù)器市場(chǎng)，而國產(chǎn)廠(chǎng)商要想走入云端，還必須突破在FPGA高端技術(shù)人才、先進(jìn)工藝制程等方面瓶頸，并聯(lián)合國內(BAT)高端云服務(wù)器設備廠(chǎng)商共同努力，建立起自己的生態(tài)。長(cháng)遠來(lái)看，走向自主定制是必然趨勢，但“革命尚未成功，同志仍需努力”，期待國產(chǎn)FPGA廠(chǎng)商在未來(lái)的發(fā)展有更出色表現。