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为芯片而造:赛灵思推出全球最大FPGA

2019-08-28 10:05
Ai芯天下
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近日,赛灵思宣布推出世界最大的FPGA芯片“Virtex UltraScale+ VU19P”。V也是赛灵思刷新世界记录的第三代FPGA,将广泛支持测试测量、计算、网络、航空航天和国防等相关应用。据悉,VU19P采用台积电16纳米工艺,后续产品将采用7纳米工艺。

大个头蕴含大能量

●VU19P相比于上一代VU440晶体管密度增大了1.6倍,但功耗降低了60%。350亿个晶体管的超高密度已经超过AMD霄龙处理器320亿晶体管。

●具体参数方面,VU19P基于台积电16nm工艺,集成350亿个晶体管、900万个系统逻辑单元、每秒高达1.5 Terabit的DDR4存储器带宽、每秒高达f 4.5 Terabit的收发器带宽和过2,000个用户I/O。

●这款目前全球最大的FPGA相比上一代业界最大容量FPGA的VU19P容量扩大了1.6倍,同时系统能耗降低60%。

●VU19P不仅能帮助开发者加速硬件验证,还能助其在ASIC或SoC可用之前就能提前进行软件集成。

●VU19P所带来的不仅仅是尖端的芯片技术,同时我们还为之提供了可靠且业经验证的工具流和IP支持。

●这款全球最大的FPGA能够为未来最先进ASIC和SoC技术的模拟与原型设计提供支持。同时,也将广泛支持测试测量、计算、网络、航空航天和国防等相关应用。

●还可以支持各种复杂的新兴算法,比如人工智能、机器学习、视频处理、传感器融合等。

芯片背后离不开的FPGA

AI、5G技术的发展对芯片架构和软件支持提出了越来越高的要求,芯片设计更加复杂,业界需要更大容量的FPGA实现高效的仿真和功能验证。

芯片行业是一个高投入、高风险、慢回报的行业。与软件可以修正和快速迭代不同,芯片的迭代周期会很长。如果已经流片,纠正一个错误可能需要半年以后花成千上百万美元再去流一次片。

一方面,芯片厂商需要依靠FPGA进行仿真和原型设计;另一方面,CPU、GPU、FPGA和ASIC(专用集成电路)这些不同处理器厂商在AI市场的竞争也越来越激烈。

即使是赛灵思和英特尔等芯片巨头在设计CPU等芯片时,都会先在FPGA上仿真后再流片,更不用说近几年不少AI算法公司发布的AI专用芯片。

随着目前5G进展以及AI的推进,FPGA在2025年有望达到约125.21亿美元。2013年全球FPGA的市场规模在45.63亿美元,到2018年这一数值增长至63.35亿美元。

FPGA全球市场中,赛灵思与Altera两大厂合计市占率高达90%左右。赛灵思今年当季营收8.5亿美元,同比增长24%;净利润为2.41亿美元,较上年同期增长27%。

动态丨为芯片而造:赛灵思推出全球最大FPGA

为AI+汽车+尖端芯片而来

目前市面上所有最尖端的芯片在流片前都需要用FPGA芯片进行仿真与原型设计,VU19P正是为此而生,它是一款为芯片制造商打造的芯片。

VU19P不仅能帮助开发者加速硬件验证,还能助其在ASIC或SoC可用之前就能提前进行软件集成。

除了硬件技术之外,赛灵思还提供VIVADO设计套件,并为使用者提供工具流和IP支持,让芯片制造商其在芯片可用之前就能进行软件集成,降低成本、减轻流片风险、提高效率并加速产品上市进程。

芯片越来越尖端、越来越复杂。现在市面上所有最尖端的芯片在流片前都需要用FPGA芯片进行仿真与原型设计,因此,赛灵思推出的这款VU19P正是为芯片制造商打造的,它能够支持更复杂的AI、5G、汽车、视觉算法,同时还能支持更大规模的ASIC/SoC设计需求。

动态丨为芯片而造:赛灵思推出全球最大FPGA

借5G东风FPGA收入将开花

随着目前5G时代的进展以及AI的推进速度,MRFR预测FPGA在2025年有望达到约125.21亿美元。在2013年全球FPGA的市场规模在45.63亿美元,至2018年全球FPGA的市场规模缓步增长至63.35亿美元。

对于全球FPGA的市场分布而言,按地区划分,目前最大的为亚太地区,占比39.15%,北美占比33.94%,欧洲占比19.42%。

而到2025年,亚太地区的占比将会继续的提高至43.94%,此间原因也主要因为下游应用市场在未来的主要增长大部分集中在亚太地区。

5G将带来1.5倍的基站数量、2倍的硅含量、1.3倍的市场份额,预计将使赛灵思有线及无线事业群机会收入提高至4G时代的3至4倍。

从各种工艺的战火从没停息

无论是谁率先采用了新的工艺,它的设计就会胜出并随之带来市场份额的增加。

●在28纳米上,赛灵思以微弱优势击败Altera,对于赛灵思来说,这是它第一次在台积电的工艺节点上设计产品,所以首胜非常重要。

●到了20纳米时,赛灵思已经拉开了和Altera的优势差距,迫使Altera被迫转向英特尔的14纳米。

●赛灵思再接再厉,凭借台积电的16纳米再次领先市场,而Altera的14纳米器件一再推迟。

●当英特尔和Altera的14纳米器件最终问世时,由于它的产品在密度、性能和价格方面都非常具有竞争力,再次点燃了本已平息的FPGA巨头之间的战火。

●英特尔的10纳米依然推迟,使得赛灵思自Altera被收购之后一直占据着FPGA市场的主导地位,当然除了英特尔关注的云市场之外。

FPGA和ASIC之间的竞争仍将继续,不过,在7纳米上,FPGA的速度、密度大幅度提升,功耗更低,所以这种竞争格局可能会发生变化,特别是在那些由ASIC和FPGA平分的SoC原型和仿真市场中。

动态丨为芯片而造:赛灵思推出全球最大FPGA

做到最大迎接更高层次竞争

推出ACAP将有助于赛灵思在一个全新的市场与更高层次的对手展开新的竞争。灵活应变应变能力是ACAP的一大核心卖点,显然这是针对英特尔和英伟达来的,尤其是在人工智能时代,赛灵思也想通过这一优势来实现对英特尔和英伟达的后来居上。

由于最大的竞争对手Altera在2015年就已经被英特尔收入囊中,因此赛灵思的新竞争对手则变成了英特尔、英伟达等企业。

这相当于赛灵思成功实现了晋级,将在一个更高的层次与英特尔和英伟达这样的企业展开新的竞争。

在数据大爆炸和后摩尔定律时代,计算异构化趋势加速。传统的CPU已经无法处理现在各行各业所产生的数据,GPU虽然在某些方面比CPU能处理的更好,但也不能适应所有的情况,因此现在更多需要的是异构计算。

在面对英特尔和英伟达这样的竞争对手时,应该要专注于赛灵思的核心竞争力,也就是在硬件这个层面能够根据不同的工作负载以及用力进行非常灵活适应性的优化,而不是在传统的领域和他们去竞争。

结尾:

随着当前芯片制造工艺越来越尖端、芯片设计越来越复杂,芯片设计厂商的前期成本飙升,流片风险也进一步提高,对于降低芯片成本、降低流片风险、缩短上市时间的需求将会进一步爆发。


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