ASIC嶄露頭角 FPGA如何不淪為“過(guò)渡”品？

　　有人認(rèn)為，除了人才短缺、開(kāi)發(fā)難度較大，相比未來(lái)的批量化量產(chǎn)的ASIC芯片，FPGA在成本、性能、功耗方面仍有很多不足。這是否意味著，在ASIC大爆發(fā)之際，FPGA將淪為其“過(guò)渡”品的命運(yùn)?

　　安路科技市場(chǎng)與應(yīng)用部副總經(jīng)理陳利光表示，上面這幾大難題肯定有突破的空間，從成本來(lái)看，其主要受到技術(shù)和市場(chǎng)兩大因素的影響。一方面，高端FPGA只有兩家公司能提供，市場(chǎng)有效競(jìng)爭(zhēng)不足，導(dǎo)致成本較高。未來(lái)隨著國(guó)產(chǎn)高端FPGA加入，成本將會(huì)逐步降低。另一方面，F(xiàn)PGA芯片中大量面積是完成信號(hào)互聯(lián)的，而邏輯單元架構(gòu)也使得傳統(tǒng)的查詢表架構(gòu)很多年沒(méi)有大的改變。未來(lái)應(yīng)對(duì)AI的應(yīng)用需求，邏輯單元、信號(hào)互聯(lián)和整體架構(gòu)都可以創(chuàng)新突破。

　　“在工藝水平流片成本上升的情形下，F(xiàn)PGA的綜合成本反而小?！睆V東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司工程副總裁王添平說(shuō)：“隨著工藝的不停升級(jí)，ASIC的流片費(fèi)用已經(jīng)抬高了ASIC保底的最少芯片銷售量，到最后全球也就為數(shù)不多的幾家ASIC廠商能夠承受這種巨額的ASIC流片成本和失敗風(fēng)險(xiǎn)。再說(shuō)在市場(chǎng)應(yīng)用中，各類應(yīng)用需求林林總總，不是唯有速度論英雄。在國(guó)內(nèi)，能夠采用28納米特別是14納米或7納米的芯片設(shè)計(jì)廠家不多。相反，隨著工藝、封裝水平的提升，F(xiàn)PGA工作頻率已經(jīng)突破600MHZ，很多ASIC中小廠商面臨被FPGA替代的危險(xiǎn)?！?/p>

　　除此，有業(yè)界觀點(diǎn)表示，在AI算法定型之前FPGA還會(huì)有很大的市場(chǎng)空間，在AI算法定型與成熟之后，F(xiàn)PGA的市場(chǎng)空間可能面臨一些挑戰(zhàn)。

　　對(duì)此，紫光同創(chuàng)市場(chǎng)營(yíng)銷中心總經(jīng)理包朝偉并不完全認(rèn)同：“在專用的ASIC芯片出來(lái)以后，GPU和FPGA仍會(huì)有自己的優(yōu)勢(shì)，一是它可以跟ASIC芯片配合在一起，提高算法靈活度及算法升級(jí)的空間;二是在某些應(yīng)用場(chǎng)景下ASIC可能需要FPGA做運(yùn)算加速等輔助功能。因?yàn)锳SIC芯片的算法一旦固定，就只能對(duì)它自己的芯片進(jìn)行加速，而FPGA可以對(duì)任何算法進(jìn)行加速，以拓展ASIC有多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的價(jià)值。從這兩點(diǎn)來(lái)看，即便是有ASIC芯片了，F(xiàn)PGA也不會(huì)完全沒(méi)有空間，它們是互補(bǔ)的關(guān)系?！?/p>

　　目前為什么ASIC還沒(méi)正式爆發(fā)?包朝偉表示，整個(gè)AI市場(chǎng)還在培育期，算法更新太快，還沒(méi)有完全定型，想開(kāi)發(fā)一款通用的ASIC來(lái)適配多種應(yīng)用場(chǎng)景，目前看來(lái)不可能。而與FPGA配合可以提高ASIC的靈活度。

　　“我們已經(jīng)到達(dá)引發(fā)智能革命爆炸性增長(zhǎng)的拐點(diǎn)，AI技術(shù)革新才剛剛開(kāi)始，算法還在不斷演化和突破，未來(lái)20年都將是AI快速發(fā)展的階段，同時(shí)，AI應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化，對(duì)AI芯片的需求也是多樣化，不同類型的芯片都有存在需求。”陳利光預(yù)計(jì)，F(xiàn)PGA、GPU、ASIC將作為三大主要AI芯片在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)存在。誰(shuí)將最終勝出，取決于FPGA、GPU、ASIC芯片本身的技術(shù)革新，目前沒(méi)有一種現(xiàn)有狀態(tài)的芯片是可以長(zhǎng)期作為AI芯片的最佳選擇，還有一種可能性是多種技術(shù)的某種形式的融合。

　　“沒(méi)有一種芯片具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)PGA的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)比較多。FPGA在云端數(shù)據(jù)中心已經(jīng)逐漸形成主流趨勢(shì)，F(xiàn)PGA的整體架構(gòu)可能成為融合芯片的架構(gòu)選擇，F(xiàn)PGA處理單元將借鑒TPU處理單元進(jìn)行優(yōu)化。技術(shù)難點(diǎn)是如何在定制結(jié)構(gòu)和靈活可編程結(jié)構(gòu)之間做到平衡。”陳利光說(shuō)。

　　AI芯片不會(huì)是一兩顆芯片打遍天下，而一定是針對(duì)不同的應(yīng)用類型處理，由不同的芯片來(lái)支持，是很多款芯片的融合。包朝偉強(qiáng)調(diào)說(shuō)，AI芯片走向成熟期需要一個(gè)演變過(guò)程，未來(lái)AI芯片一定是一顆特殊的SoC，這顆SOC是異構(gòu)的，包含有AI運(yùn)算處理模塊、CPU(可能主要是ARM)、FPGA、還有一些存儲(chǔ)和接口等豐富資源，這個(gè)也是FPGA廠家的潛在機(jī)會(huì)。

　　整體而言，F(xiàn)PGA、GPU、ASIC三大主要AI芯片將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)存在。特別是在AI算法還沒(méi)完全固定之前，性能、功耗和體積等更為優(yōu)秀的ASIC芯片也難以快速普及市場(chǎng)，因此，F(xiàn)PGA在這段時(shí)間內(nèi)有很大的施展空間，即便是在ASIC算法成熟之后，F(xiàn)PGA也將作為ASIC的“輔助”芯片而存在，并不會(huì)淪為一個(gè)“過(guò)渡”產(chǎn)品。