從FPGA到ACAP，看賽靈思加速市場增長的決心有多大

FPGA領域的玩家多年來都波瀾不驚，所以當2015年唯一可稱得上直接競爭對手的Altera被英特爾收購成為轟動一時的大新聞，人們也紛紛猜測賽靈思將何去何從，擺在這家FPGA領導廠商面前的，一方面是可以從競爭對手那裡攫取更多市場份額的機會，另一方面則是大約十年來全球FPGA市場的容量始終保持在40億美元左右未見增長的窘境。

在沒有更好的收購者出現之前，賽靈思如何更好的走下去？多年來一直想要加速主流市場增長的切口是否出現？人工智慧能否成為FPGA市場容量增長的催化劑？帶著這些疑問，與非網記者參加了近日舉辦的賽靈思新任CEO Victor Peng的國內媒體見面會，在他的分享中一窺這家FPGA廠商對未來的構想。

賽靈思新任CEO Victor Peng

三大趨勢充滿機會

Victor Peng提出賽靈思關注的全球技術領域出現的三大趨勢：

1. 數據大爆炸

隨著物聯網的推進，感測器越來越多的部署，帶來海量視頻和圖像類數據，要讓這些數據產生價值就必須對它們進行處理，而很多信息和數據是散亂無序、非結構性的，讓所需的處理能力呈現幾何級倍數增長。Victor稱此時傳統的CPU已無法支持這樣的計算和處理，需要全新的架構，來支持更大的數據吞吐量、更低的時延，以及實時的計算能力。

2. 人工智慧

人工智慧現在還處於發展的早期階段，今後幾十年都會有非常迅速的發展。它會改變很多行業，也會創造很多新的業務和新的商業模式。說到人工智慧，它自身並不是一個應用，而是一項能夠和很多應用相結合的技術，這項應用包括現在已經存在的應用，也包括未來將會層出不窮的新的應用。這些應用會處在端點，會到邊緣，然後再到雲。Victor表示，這個端點，包括一個單一的攝像頭，一個單一的感測器，它們具有人工智慧和機器學習；然後是邊緣，邊緣也有人工智慧，也有機器學習，然後再到雲端，同樣需要人工智慧和機器學習。

3. 後摩爾定律計算時代

從很多方面來看，摩爾定律起作用的過程已經在大大放緩，可能從一些經濟性的角度來講，在有些方面它已經沒有過去三四十年在業界有那麼大的影響。這意味著下一時代的計算越來越多的需要異構性的系統，不再像以往只需要單一的一個CPU，它還會需要很多的加速技術，而且也因為未來人工智慧的發展，行業會有更廣泛的應用，單一的架構已經無法滿足針對各種不同應用進行優化的需求。對此，Victor稱，由於數據的爆炸，今後對計算的速度要求也會越來越高；當今行業創新的速度越來越快，尤其是在大中華區，考慮到摩爾定律的速度在逐漸放緩，這裡的公司需要非常迅速地開發新的產品、新的服務、新的商業模式，以至於從前的晶元解決方案已經無法滿足他們的需求，這也是前所未有的情況。即摩爾定律失效，異構計算興起。

三大戰略應對，FPGA產品升級進擊

基於上面的三大趨勢，Victor 繼而拋出三大戰略，以此作為賽靈思未來發展的願景：

1. 數據中心優先戰略。Victor解釋，在數據中心，賽靈思不僅能夠支持數據中心的計算加速和應用，而且還能夠支持能夠創造價值的存儲和網路。

「有很多的行業顛覆都發生在數據中心。在數據中心領域，有很多新的架構已經不再以CPU為中心，而是轉向擁有很多加速器的異構計算，並且能夠根據幾何級數據的處理以及機器學習進行工作負載的調整。」，Victor強調，「賽靈思之所以要進入數據中心，是因為它是一個全新的成長機遇。在數據中心領域，我們也會改變歷史上我們主要是支持硬體開發者的技術方向，因為在數據中心尤其在計算領域，我們更多的是要支持軟體的開發者，讓更多的用戶使用賽靈思靈活應變的平台。」

賽靈思的數據中心生態系統

2. 加速主流市場的增長。Victor表示，「我們對這一塊的市場和客戶保持非常堅定的承諾，會繼續推進在這些市場的成長。」

這裡提到的FPGA的主流市場

Victor介紹，在這些行業也會出現一些重大趨勢的變化，對我們的生活會帶來很大的影響，如5G基礎設施、汽車，汽車會從高級駕駛員輔助系統過渡到一個完全自動駕駛的狀態。此外，還有感測器和攝像頭的廣泛使用，用來加強城市的安全和工廠里的檢查、設備的測試、通信，「甚至消費電子類的產品，賽靈思都可以參與到從端點到邊緣到雲的過程，也是我們一個獨特的優勢，能夠真正的從端點到邊緣到雲實現全覆蓋。」

3. 驅動靈活應變的計算。

媒體見面會上，Victor將一款新產品作為賽靈思未來進擊廣泛市場的殺手鐧隆重介紹，即 ACAP （自適應計算加速平台）。

全新ACAP產品

Victor介紹，ACAP包含非常先進的可編程邏輯，也包含新的架構如可編程的硬體和軟體引擎，包括高帶寬的存儲器 （HBM），還有ADC和DAC的模擬部分，所有這些都是可編程的硬體和軟體。同時新的引擎可以加速不同的工作負載，所有這些模塊都是由一個片上網路來實現通信，這個器件是高度模塊化和可擴展化的。

Victor強調，ACAP產品是進行靈活應變和優化設計理想的選擇，它可以應付未來會出現的一些新的變化，比如有些新的應用和新的器件也可以和它進行互連，使用它進行加速。另外它不僅僅可以在系統開始的時候運行，也可以在動態的過程中、工作的過程中來完成任務。它可以對幾何級的數字進行優化，另外它的性能功耗比也達到了一個非常高的水平。同時，它實現了軟體可編程，不僅僅像過去那樣只支持硬體的開發者，也可以支持更多的軟體開發者。

因為都是異構產品，談到新的ACAP產品類型與此前的SoC FPGA產品Zynq的區別和創新之處，Victor表示，首先，Zynq可看做是上一代的先驅性的產品，作為SoC FPGA，它有DRAM有UltraRAM，區別於傳統的FPGA，談到「FPGA加速」，有兩個架構，即Shell架構和roll架構，shell指可編程的邏輯器PCI介面等，負責和其他系統進行交流通信，剩下部分負責加速也就是roll，整個形狀就像甜甜圈。但ACAP是採用一個片上網路直接和子系統進行溝通，這是ACAP和SoC FPGA不同的地方；其次，ACAP也是多核異構的，但同時具有硬體和軟體可編程引擎，這是之前沒有的，也是我們的競爭對手所沒有的，這是一個全新的設計。

顯然，賽靈思也把ACAP平台作為可以與CPU、GPU、ASIC進行競爭的新一代產品，Victor強調，「ASIC在工作負載適應性方面是非常窄的，因為它是固定的晶元，所以對於新的工作負載來說可能就沒有辦法來實現。CPU會更加的靈活，因為它的軟體是可以編程的，但是它在性能上又不行，因為它的架構沒有辦法來適應新的工作負載的要求，尤其現在要支持數據中心以及實現端點的工作負載，它的架構是沒有辦法支持的。GPU在加速方面確實比CPU做得更好，因為GPU是固定的架構，但是它在工作負載和網路方面卻沒有辦法達到像賽靈思的產品這樣的性能和功耗方面的優勢，比如在嵌入式應用方面，像攝像頭這樣的應用在功耗和成本方面所受的限制非常顯著，所以結論就是GPU要優於CPU，也會在一定程度上比ASIC要強，但是沒有賽靈思這樣的靈活性。」

據介紹，第一代ACAP產品將在年內流片，採用台積電7nm工藝。

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