Xilinx用全可編程實現(xiàn)差異化，主攻四大高成長型行業(yè)

編者按：自從去年Intel宣布收購Altera后，Xilinx的戰(zhàn)略規(guī)劃成為行業(yè)關注的熱點。去年9月期《電子產(chǎn)品世界》曾訪問過Steve，今年Steve又帶來了哪些新內容?

從FPGA到全可編程產(chǎn)品組合

　　問：貴公司為何要過渡到全可編程，主要實現(xiàn)了哪些突破?

　　答：為了成為新的技術領先者，我們需要開發(fā)新的產(chǎn)品類別和編程環(huán)境，并且需要超越FPGA的傳統(tǒng)市場，來服務于高成長性的市場。為此，Xilinx主要在兩個領域實現(xiàn)了突破。一個是芯片集成度上的突破。另一個是編程方式的突破。

　　在系統(tǒng)集成度上，16nm Zynq? UltraScale+? MPSoC器件是全球首款全可編程(All Programmable)的異構多芯片處理系統(tǒng)產(chǎn)品系列，擁有七個軟件可編程的內核，為5G無線、下一代 ADAS和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了可能性。另外，Xilinx還宣布了基于臺積電(TSMC)公司的CoWoS工藝而專門打造的HBM FPGA，結合16nm UltraScale+ 可編程邏輯與高帶寬顯存(HBM)存儲器和新型加速器互聯(lián)技術，滿足高效異構計算的強烈需求。

　　編程方式的突破體現(xiàn)在我們所推出的統(tǒng)稱為SDx 的軟件定義設計環(huán)境系列。這些面向C、C++ 或者OpenCL的軟件定義設計環(huán)境， 提供了類似CPU/GPU的開發(fā)運行體驗, 從而為軟件設計人員進入FPGA領域掃平了道路。同時也為xilinx全可編程方案服務打開了更多的市場。

　　因此，只有FPGA時，Xilinx支持約5萬名FPGA的硬件工程師，有了28nm Zynq SoC 之后，軟件用戶增長至5倍， 預計5年用戶將增長5倍， 擁有25萬名的系統(tǒng)和軟件工程師。

　　另外，再加上嵌入式市場和數(shù)據(jù)中心加速市場提供的機遇，我們預計的機遇比過去會增長三倍，從50億美元市場擴展至150億美元市場。

　　問：什么樣的客戶會選擇Xilinx?

　　答：有的客戶可能并不是特別在意要實現(xiàn)獨特性或者是差異化，他們只追求過去的或者是比較商品化的產(chǎn)品;但有些客戶是追求差異化的，希望能夠在競爭中脫穎而出。后者會選擇Xilinx。所以Xilinx的目標就是要幫助客戶來實現(xiàn)差異化。有了全可編程的解決方案，Xilinx就能夠支持客戶來創(chuàng)造更多的智能軟件，同時也能夠支持客戶來優(yōu)化他們硬件中的系統(tǒng)和功能。而且通過可編程的功能，還可以幫助客戶實現(xiàn)任意互聯(lián)。

　　問：有些廠商推出了有可編程軟件的ASSP，你們認為這對FPGA向ASSP的拓展會不會造成一定的威脅?

　　答：有一些公司關注的是軟件的可編程，并不是I/O的可編程或可編程的邏輯，但Xilinx可以提供客戶定制的加速。所以對我們來說，這并不構成威脅，因為他們主要是軟件可編程，而且是一些泛泛而談的加速，達不到Xilinx那樣的效率。

關注四大行業(yè)趨勢

　　問：貴公司看好哪些行業(yè)大趨勢?

　　答：云計算、嵌入式視覺、物聯(lián)網(wǎng)和5G。云計算(圖1)的特點是按需、可擴展、虛擬化和自學習。Xilinx的機會有可配置計算、存儲和聯(lián)網(wǎng)。其中關于異構計算，有了FPGA后，可在這些CPU旁邊提升引擎效率。機器學習方面，Google等認為若要提高效率，推理要降低精度，不能用浮點運算，這與FPGA精度不是最高的特點相符。Xilinx在此的業(yè)績是：全球七大數(shù)據(jù)中心(包括中國BAT)中，3家已經(jīng)在量產(chǎn)部署或承諾采用我們的平臺，我們可以支持三大主流處理架構：ARM、POWER和X86，并作為聯(lián)盟主席與六大技術龍頭企業(yè)合力推動CCIX，讓性能功耗比超越CPU 10~35倍的硬件加速優(yōu)勢可以更廣泛地支持各種數(shù)據(jù)中心應用。

　　嵌入式視覺方面，汽車ADAS、無人機、監(jiān)控、機器視覺等炒得很熱，此外，醫(yī)療、專業(yè)音視頻、顯示器等也包含其中(圖2)。Xilinx的視覺和ADAS上有5大差異化優(yōu)勢：實時圖像識別與分析;ALL Programmable平臺的復用;可擴展傳感器融合;最高性能功耗比;僅采用單芯片帶來的安全性和保密性。其中汽車ADAS中，從輔助駕駛到自動駕駛，Xilinx正有巨大投入，因為視覺領域預計2020年將達1000~3000億美元市場規(guī)模。Xilinx 最新的16nm芯片已加入了安全功能，可以滿足汽車應用的特殊需要。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面，每提升1% 的效率就可以節(jié)省數(shù)百億美元。包括智能工廠、智能能源、智慧城市與醫(yī)療(圖3)。Xilinx有5大差異化優(yōu)勢可以提升工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的效率——可用一句話來概括：精確、預判、保密、安全和互聯(lián)互通。具體地，通過傳感器融合與分析、任意連接、最高精度的運動控制、可重用的All Programmable 平臺、僅采用單芯片的高度安全和保密的平臺來實現(xiàn)。

　　5G未來5年將帶來21億美元的市場。但5G技術也帶來巨大挑戰(zhàn)，包括基帶、連接和無線電(圖4)。新的挑戰(zhàn)契合我們全可編程器件的特點：在任何頻段均能提供高性能。具體地，我們的平臺的優(yōu)勢是：相比ASIC，上市時間縮短1-2年;在功耗減半的情況下，在3 倍頻段實現(xiàn)5倍帶寬;面向未來的高度靈活、可擴展的平臺;總成本降低50% 以上;突破性的技術創(chuàng)新。

　　問：由于Intel收購了Altera，Xilinx以后會不會將重點轉向ARM和POWER，并減少對X86的投入和研發(fā)力度?

　　答：從更現(xiàn)實的角度來講，Xilinx現(xiàn)在有很多超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的大客戶，用的都是X86，當然他們對ARM和POWER也非常感興趣，所以Xilinx會繼續(xù)支持X86，當然主要是通過PCIe和應用庫的形式來支持， Xilinx對客戶也會做很多工作，因為他們超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心有非常豐富的資源，在融合方面做得非常好。所以Xilinx會繼續(xù)支持Xilinx客戶的需求，這對Xilinx的業(yè)務是非常重要的。Xilinx也同時要保證這些替代性的產(chǎn)品能夠有非常強有力的支持，因為在沒有FPGA加速可選的情況下，Xilinx也要讓ARM和POWER成為優(yōu)選的對象。當然Intel會努力向客戶推Altera，但是也要看客戶最終是在Xilinx這種開放式的方案和Intel這種相對封閉的解決方案當中做什么樣的選擇。

　　問：四大應用領域，貴公司產(chǎn)品的著重點是什么?

　　答：首先第一個是云計算領域，我們講到的是Xilinx 在今年五月宣布宣布擴展我們的16nm UltraScale+? 產(chǎn)品路線圖，面向數(shù)據(jù)中心新增加速強化技術的HBM FPGA,結合16nm UltraScale+可編程邏輯與高帶寬顯存(HBM)存儲器和新型加速器互聯(lián)技術，滿足廣泛的異構計算要求。

　　在視覺和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面，Xilinx全可編程的Zynq SoC 有獨特的功能，它是片上系統(tǒng)平臺，現(xiàn)在保持了非常強勁的發(fā)展勢頭，比如在汽車、視覺，尤其是可重復使用的平臺上具有價值。

　　在5G領域，從28納米一直到7納米我們都有路線圖，也就是從4G到前5G一直到5G量產(chǎn)的過程。而且我還要強調的是，Xilinx對于每一個大趨勢都有定制的產(chǎn)品，都有特殊的功能來確保它能夠取得成功。

　　所以Xilinx在這四大趨勢領域的過程當中，都能夠發(fā)揮非常重要的作用，而且是切實地來使得Xilinx的客戶能夠實現(xiàn)差異化。

　　問：在嵌入式視覺領域，你提到僅用單芯片就可以實現(xiàn)安全性，這是如何做到的?

　　答：說到這個安全方面，其實和單芯片是密切相關的，因為無論是在工業(yè)還是汽車行業(yè)，都需要滿足一定的標準，在這個標準當中就會帶來一定的冗余性。

　　為了實現(xiàn)這個功能，就需要不同的處理器，從不同的處理器要能得到同樣的回答，如果某一部分出了問題，就需要采用一些備份的資源。也就是我剛才所說的必須要創(chuàng)造出這種冗余的后備資源，來確保它的安全性。

　　Xilinx一共有四類處理器。在Zynq上可以支持這種冗余的創(chuàng)造，比如說有應用處理器和實時處理器，這兩個處理器可以來運行同樣的程序，而且可以取得同樣的結果。另外也有FPGA的邏輯架構，有這種在Xilinx的軟件里運行的可編程的硬件，也有Xilinx的MicoBlaze處理器軟核，所以在FPGA也有這樣的選擇。所以有四種類型，有足夠的空間來創(chuàng)造這種必須的冗余，來達到安全性的要求。

　　Xilinx的競爭對手可能就需要在他們的芯片以外額外地加上一塊芯片，才能夠創(chuàng)造出必要的冗余，但Xilinx可以在一片上就完成，因為Xilinx一塊芯片上有很多處理元素。

本文來源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第8期第1頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。