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(shù)據(jù)中心業(yè)務發(fā)揮突出的作用。據(jù)某數(shù)據(jù)調(diào)研報告預計，未來云端芯片的空間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(以下簡稱“安路科技”)市場與應用部副總經(jīng)理陳利光告訴記者：“FPGA已經(jīng)在大型數(shù)據(jù)中心得到大規(guī)模應用，全球七大超級云計算數(shù)據(jù)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加速服務器。人工智能的廣泛應用場景的架構(gòu)多樣性，可以充分發(fā)揮FPGA的優(yōu)勢和特點，開創(chuàng)新型FPGA在數(shù)據(jù)中心的新局面。”

　　陳利光強調(diào)，云端數(shù)據(jù)中心處理業(yè)務具有復雜、多樣、靈活的特點。FPGA的硬件現(xiàn)場可編程性和靈活性使得FPGA非常適合處理云端數(shù)據(jù)中心業(yè)務。他表示，AI包括兩個重要步驟，訓練(train)和推論(inference)。GPU目前主要運用在train階段，處理大量的數(shù)據(jù)樣本和參數(shù)，但是推斷市場對AI芯片的需求遠遠大于訓練，在需要推斷的實時使用深度學習的神經(jīng)網(wǎng)絡算法實現(xiàn)平臺里，F(xiàn)PGA扮演的角色將越來越重要。

　　云端數(shù)據(jù)中心必須用非常先進的工藝如20納米或16納米去做。紫光同創(chuàng)市場營銷中心總經(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2500萬門規(guī)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(nèi)唯一一款中大規(guī)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(shù)據(jù)中心應用需求，目前國產(chǎn)FPGA性能指標還是達不到，不過中大規(guī)模國產(chǎn)FPGA在某些AI終端應用場合，例如汽車人工智能ADAS、智能安防監(jiān)控等方面，是基本夠用的，且性價比高，有一定優(yōu)勢，但小規(guī)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之路，還比較漫長、艱難、需要繼續(xù)努力。”

　　FPGA在云端數(shù)據(jù)中心爆發(fā)點在哪里?包朝偉表示，目前Xilinx和Altera已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心加速卡實現(xiàn)了第一步。他更看好Xilinx在這個領域的布局，認為Xilinx也正在做更高工藝的產(chǎn)品(16nm)，預計量產(chǎn)時間在2018年年底以后，籍此以實現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心更多的應用。

　　而國內(nèi)FPGA在數(shù)據(jù)中心的進度要看紫光同創(chuàng)、安路和高云等的進度。包朝偉說：“數(shù)據(jù)中心事關國家安全，且也有貿(mào)易禁運的隱憂，中興禁運事件就是一個鮮活的案例。只要國產(chǎn)廠家做出來，性能質(zhì)量滿足要求，估計是有很大市場機會的。我相信包括紫光同創(chuàng)在內(nèi)的所有國產(chǎn)FPGA廠商都特別期待能夠與中國知名系統(tǒng)設備廠商聯(lián)合起來，形成良好的供需商務合作關系，實現(xiàn)共贏。”

　　從AI芯片發(fā)展路線和規(guī)律上來看，未來AI芯片要解決幾個問題，最關鍵的是靈活度，要能實現(xiàn)并行的高速運算，二是要容易開發(fā);三是能耗比要好。這三點一定是未來AI芯片的發(fā)展方向，也是FPGA廠商都需努力突破的要點。

　　從市場競爭格局來看，目前FPGA市場高度集中化，Xilinx和Altera兩家?guī)缀跄依私?0%的市場份額，合計專利達到6000多項，剩余份額被Lattice和Microsemi占據(jù)，共計超過3000項專利，技術專利和開發(fā)難度使得FPGA行業(yè)形成了較高的壁壘，這對后進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(tǒng)市場，一直被經(jīng)營了30多年的FPGA的美國四大家壟斷著，國產(chǎn)FPGA廠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)初見成效。

　　“高云2014年1月成立至今，通過差異化設計，在市場上已經(jīng)推出了2個家族4個系共11款芯片，有50多個封裝形式，與國際廠商直接爭奪市場，是國產(chǎn)FPGA廠商中可售產(chǎn)品種類最多、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個系列8款芯片，目前市場上只有Lattice和Altera有類似產(chǎn)品，深受客戶寵愛。而我們的AI產(chǎn)品已經(jīng)在客戶手中批量出貨了。同樣隨著高云低、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)進入量產(chǎn)階段?！蓖跆砥秸f。

　　陳利光同樣表示，F(xiàn)PGA市場格局仍然將高度集中化，未來一段時間，F(xiàn)PGA市場將繼續(xù)由Xilinx和Intel(Altera)公司主導。在中國，很難再有新的FPGA公司出現(xiàn)，如果有新的初創(chuàng)公司，也將很難發(fā)展，這是由FPGA的高技術門檻和人才卡位決定的。

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

　　綜上所述，人工智能應用需求的出現(xiàn)給FPGA帶來了歷史性的發(fā)展機遇，F(xiàn)PGA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，從市場競爭格局來看，Xilinx和Intel(Altera)將在高端云服務器占據(jù)長時間的主導地位，而國內(nèi)廠商的主導市場仍在應用終端(汽車ADAS、工業(yè)、通信、醫(yī)療、AR/VR)以及中低端的后臺服務器市場，而國產(chǎn)廠商要想走入云端，還必須突破在FPGA高端技術人才、先進工藝制程等方面瓶頸，并聯(lián)合國內(nèi)(BAT)高端云服務器設備廠商共同努力，建立起自己的生態(tài)。長遠來看，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廠商在未來的發(fā)展有更出色表現(xiàn)。