盤點那些年通用的FPGA芯片廠商

責(zé)任編輯:editor004

2016-01-20 11:41:10

摘自:元器件交易網(wǎng)

歷史車輪滾滾而來,碾壓過那些年我們珍視的技術(shù)和產(chǎn)品,然后繼續(xù)前行,留給人們的只有回憶,現(xiàn)在輪到了FPGA?!薄 ≤浖こ處煂τ谟布a(chǎn)品有著畫龍點睛的作用,就像當(dāng)年的iPhone,如果沒有APP,它只是個會打電話的“笨”手機(jī)。

歷史車輪滾滾而來,碾壓過那些年我們珍視的技術(shù)和產(chǎn)品,然后繼續(xù)前行,留給人們的只有回憶,現(xiàn)在輪到了FPGA。雖然沒有像蒸汽機(jī)車發(fā)明之初備受嘲笑被譏諷為“怪物”,但是FPGA在誕生之初受到懷疑是毫無疑問的。當(dāng)時,晶體管邏輯門資源極為珍貴,每個人都希望用到的晶體管越少越好。FPGA對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最大的貢獻(xiàn)莫過于創(chuàng)立了無生產(chǎn)線(Fabless)模式。如今采用這種模式司空見慣,但是在20多年前,制造廠被認(rèn)為是半導(dǎo)體芯片企業(yè)必須認(rèn)真考慮的主要競爭優(yōu)勢。

2015年對于FPGA是個不平凡的一年,Intel以167億美元現(xiàn)金收購Altera,Lattice以約6億美元收購了Silicon Image。種種跡象表面,Intel在一年時間內(nèi),除了數(shù)據(jù)中心,無暇顧及Altera產(chǎn)品在其他領(lǐng)域的發(fā)展;Lattice鐵了心要在消費電子市場大干一場,ASSP連接方案將是個重點;原Actel采用非易失性Flash技術(shù)的FPGA雖有高安全和可靠性,但幾乎被工程師遺忘了,競爭對手甚至都不會提及了;Xilinx本來可以坐收漁人之利,卻“不安分”起來,花血本發(fā)展軟件環(huán)境和異構(gòu)MPSoC。

短短幾年,各懷心思的FPGA廠商已經(jīng)面目全非了,記者不得不感嘆科技的發(fā)展速度實在太可怕。FPGA廠商戰(zhàn)略的改變,也勢必影響FPGA本身的命運。記者十分擔(dān)心通用FPGA“將死”,從技術(shù)上來看是由于FPGA架構(gòu)上的改變。當(dāng)年總是要搶MCU份額的FPGA,現(xiàn)在也和MCU一樣在不斷演進(jìn),或者說“隨波逐流”,即內(nèi)部集成ARM核做成SoC。針對某些應(yīng)用,F(xiàn)PGA做的越來越像ASIC,如Lattice的移動設(shè)備解決方案。

精神層面看,是由于各FPGA廠商的理念都進(jìn)一步升華。雖然Semico預(yù)計整體FPGA市場規(guī)模在2015年有望達(dá)到54億美元,在2019年增加至 74億美元,成長速率略高于整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。但廠商們似乎并不滿足于這個相對狹窄市場。Xilinx公司戰(zhàn)略與營銷高級副總裁Steve Glaser先生表示:“作為FPGA的發(fā)明者,Xilinx在4-5年前就開始思考如何跳出可編程邏輯的范疇,而把Xilinx放到一個更大的商業(yè)環(huán)境中去服務(wù)更多的用戶群。例如火車公司不能只是和火車公司競爭,而要看到他客戶服務(wù)的不僅僅是火車的客戶,而是整個運輸行業(yè)。為此,從那個時候起,公司的管理層就為董事會演示了公司從可編程邏輯到全可編程(All Programmable)轉(zhuǎn)型的藍(lán)圖,也從那個時候開始一步步走上轉(zhuǎn)型之路。”

就這樣,F(xiàn)PGA變成了“四不像”,是否代表FPGA 的使命已經(jīng)完成,該告別歷史舞臺了?可能FPGA本來就是從CPLD向某個更高端產(chǎn)品演進(jìn)的一個過程,就像從猿到人進(jìn)化中的猿人。當(dāng)然,這么說可能過于偏激或者為時尚早,F(xiàn)PGA以及ARM+FPGA架構(gòu)的優(yōu)勢還是在可編程性,以及它快速開發(fā)的特質(zhì)(成本低),因此相信FPGA還將在很長一段時間內(nèi)扮演十分重要的角色。

FPGA中端市場份額巨變

之前提到Xilinx的“不安分”,不過科技的進(jìn)步百分之百都來自人們對新技術(shù)的執(zhí)著追求。據(jù)悉,Xilinx細(xì)分市場總體份額,從2011年的53%增長到2015年的56%。其中最為矚目的是中端市場,Xilinx在2015年一舉拿下了54%的中端市場份額,而該市場之前一直被Altera牢牢把握。

Glaser先生的解釋很有趣。他表示,因為Xilinx之前沒有對應(yīng)中端的產(chǎn)品,后來有了Kintex和Zynq SoC(中端),客戶自然就轉(zhuǎn)投Xilinx。Glaser先生特別強(qiáng)調(diào)了Xilinx在先進(jìn)工藝節(jié)點的市場份額,2015年,其28 nm產(chǎn)品已經(jīng)占62%,20 nm更是占70%的市場份額。此外,所說的54%中端市場的份額只是40 nm和20 nm這個技術(shù)層面,如果只考慮28 nm,Xilinx中端產(chǎn)品的市場份額就達(dá)到了75%。但是熟悉FPGA的工程師都知道,兩家最大的FPGA廠商,其實長久以來針對高、中、低端都有對應(yīng)的FPGA,Xilinx Kintex-7系列FPGA當(dāng)年主要是針對高端市場的,Altera Arria系列是一直針對中端應(yīng)用的,因此究竟中端市場巨變的原因,還有待進(jìn)一步的挖掘。

不過Glaser先生的話可以說明三點。首先,過去Altera在中端產(chǎn)品和市場確實做得非常好;其次,這幾年戰(zhàn)略發(fā)生了變化,Altera一心想沖擊高端市場去搶Xilinx的份額,誰知“后院著火”;還有就是Xilinx野心更大了,中端市場的利潤也不放過,要狠狠地遏制對手的最大利潤點。

軟件工程師成為搶手貨

在政府大力推進(jìn)“大眾創(chuàng)業(yè) 萬眾創(chuàng)新”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“中國制造2025”的背景下,器件廠商也坐不住了,紛紛瞄上了自己能夠企及的相關(guān)市場,沒準(zhǔn)就能和下一個小米合作。 Xilinx的All Programmable戰(zhàn)略就與政府的倡導(dǎo)和開發(fā)者的需求十分吻合,這個戰(zhàn)略試圖讓人數(shù)比硬件工程師多5~10倍的軟件工程師也能使用Xilinx的產(chǎn)品,即軟件定義硬件和系統(tǒng)。

Glaser先生認(rèn)為可編程正面臨兩極分化:“首先是軟件定義:更多的靈活性、智能、可擴(kuò)展性、集中控制以及易于開發(fā)和升級;其次是硬件優(yōu)化:大數(shù)據(jù)和視頻、多樣化工作負(fù)載、多機(jī)安全性、低時延、低功耗、更高吞吐量和任意互聯(lián)。這也正是Xilinx戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要原因。”

軟件工程師對于硬件產(chǎn)品有著畫龍點睛的作用,就像當(dāng)年的iPhone,如果沒有APP,它只是個會打電話的“笨”手機(jī)。軟件工程師要想“來硬的”并不簡單,光是模電、數(shù)電的基礎(chǔ)知識、各行業(yè)設(shè)備硬件的知識就會耗費很多時間。Xilinx All Programmable的方案和支持軟件用戶硬件創(chuàng)新的戰(zhàn)略可以直接支持80%的軟件設(shè)計者通過硬件設(shè)計快速將創(chuàng)意變成現(xiàn)實。

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