百亿美元硬件加速器市场正经历生态重构,Achronix以独有产品组合另辟蹊径,它带给那些比它大很多的伙伴们不只是生意,还有工程创新和生态

作者:刘朝晖 陈娇

正值当前硬件加速器依托异构计算异军突起之际,高性能FPGA和嵌入式FPGA(eFPGA)半导体知识产权(IP)领域的领导性企业Achronix半导体公司近期先后宣布:任命台积电(TSMC)资深高管Rick Cassidy先生为Achronix董事会成员,随即任命江柏汉先生为全球销售副总裁。

随着两位业界重量级人物的加盟,Achronix与全球最先进晶圆代工厂的合作将更加深入,同时其产品的应用市场也将进一步拓展,这家仍然保持独立地位的FPGA技术和产品供应商将如何加快发展,再一次受到业界关注。根据市调机构Semico Research的数据,数据加速器领域的市场需求总额将在2025年接近100亿美元。

当然,其中看点还包括Achronix独具一格的技术和产品创新之道,该公司拥有独立FPGA芯片、eFPGA IP、基于其先进FPGA芯片的加速卡,以及可支持这几种产品形态的同一FPGA开发工具,这样的产品组合可以让用户最大限度地利用开发成果,并以多样化的模式应对规模经济的挑战。这将在全球数字化转型的进程中创造生态化的多赢吗?

智能化需要算力创新

当前,全球社会和经济的数字化转型正在推动智能化的快速发展,超大的数据量也带动了对算力的需求并最终带来计算架构的变革。如在数据中心中,过去为了应对数据量的增长,主要采用增加x86服务器的方法,但这也带来了巨大的资本支出和运营成本支出。

在我国,新型基础设施建设(简称:新基建)如火如荼,其中无论是5G基站建设,还是特高压、城际高速铁路等垂直行业,背后的驱动力都有大量的数据中心和人工智能技术。但在很多地区,“双碳”目标带来的越来越高的“环能评”标准,也使很多数据中心项目不能再采用不断增加x86服务器的发展模式。

(摄影:刘朝晖)

因而,面对指数级的数据增长带来的巨大的算力需求,就必须要有更新的、更高效的计算架构来处理这些数据,于是以FPGA、图形处理器(GPU)和专用集成电路为特色的硬件数据处理加速器被广泛引入到从边缘到云的各个场景中,也使得英伟达(Nvidia)这样的公司成为技术市场和股票市场的宠儿。

同样,正是因为异构计算兴起带来的硬件处理器的异军突起,并在各种数据处理场景中占据越来越重要的地位,所以英特尔和AMD才先后收购了FPGA行业中的老牌企业Altera和赛灵思(Xilinx),使Achronix成为了最大的独立FPGA技术和产品供应商之一。

FPGA需要创新

在GPU、FPGA和定制ASIC这几种常见的硬件器件中,ASIC的效率与性能最为出色,但功能完全固定,缺乏必需的灵活性,无法适应AI算法的变化、新兴技术的参数改动、供应商要求和负载优化。GPU是传统核心数据中心的主力,但仅限于纯粹运算这样的使用场景,而不能提供大多数场景中需要利用到的联网与存储加速的能力,并且能耗和成本较高。

FPGA可以加速联网、运算和存储,速度与ASIC相仿,也具备了必需的灵活性,能够为如今的核心与边缘数据中心提供理想的数据加速。除了数据加速之外,FPGA还将在传感器融合和传入数据流合并等领域发挥关键作用,为数据消费打下了坚实的基础。

CPU、GPU、FPGA和ASIC的对比

2021年,Achronix开始付运其采用台积电7nm工艺打造的Speedster7t FPGA芯片,以及采用该芯片的VectorPath加速卡。此外,Achronix在汽车和金融技术领域内赢得了多家客户,并向多家客户交付了Speedcore eFPGA IP解决方案。这使得Achronix成为业界唯一一家同时拥有高性能和高密度独立FPGA和可授权eFPGA IP解决方案的供应商。

Achronix Speedster®7t FPGA和Speedcore™ eFPGAIP产品可面向人工智能、机器学习、网络、5G基础设施、网络安全、自动驾驶和数据中心等应用,即用型VectorPath™加速卡进一步增强了其竞争优势。所有的Achronix产品都由Achronix工具套件完全支持,使客户能够快速开发自己的定制应用。

带有2D-NoC的Speedster7t FPGA芯片不仅是设计创新,也是工程创新

与行业中其他友商提供的FPGA芯片不同,Speedster7t FPGA除了高性能、高密度的逻辑阵列(fabric),还在其上部署了总带宽超过20Tbps的、可缓解数据传输拥塞的二维片上网络(2D-NoC)硬件,并在阵列中预置了更快速的机器学习处理器(MLP),同时芯片的输入输出接口包括400 GbE、PCIe Gen5和GDDR6等,这完全是一颗为处理大量数据而生的超能FPGA芯片。它不仅是FPGA设计上的重大创新,也是半导体工程上的一次突破。

但是这种采用先进工艺的、高度复杂的芯片真的不好制造,所以台积电高级副总裁兼台积电亚利桑那公司的首席执行官兼总裁Rick Cassidy先生担任Achronix董事,将给该公司未来的发展带来巨大的支持。台积电投资120亿美元,正在美国亚利桑那州North Phoenix建设一座全新的、提供5纳米先进工艺的晶圆代工厂,预计将于2024年建成投产。

台积电资深高管、Achronix董事会成员Rick Cassidy先生

“Rick是一位声誉卓著的行业专家,我们很高兴他加入我们的董事会。他在台积电这家全球领先的晶圆代工企业及Achronix重要的战略合作伙伴所积累的技术和业务专业经验,将为我们团队增添极其重要的价值。”Achronix总裁兼首席执行官Robert Blake表示。

Cassidy于1997年加入台积电北美公司,担任客户管理副总裁,并于2005年被晋升为台积电北美总裁兼首席执行官。2008年,Cassidy被任命为台积电公司副总裁,负责管理北美地区并在2014被晋升为高级副总裁。他还担任全球半导体产业联盟(GSA)董事会成员。

Blake认为此举将会给Achronix的发展带来战略性的机会:Cassidy为Achronix董事会带来了其30多年的半导体行业经验,以及战略性的晶圆代工运营专业知识;他将在帮助指导Achronix的增长战略方面发挥重要作用,而Achronix将继续通过充分发挥我们拥有专利的高性能FPGA技术去开发创新产品,从而推动业绩的增长。

Achronix FPGA中的机器学习处理器(MLP)原理图

Rick Cassidy对加入Achronix董事会也非常高兴,他说:“Achronix是唯一一家提供高端FPGA芯片和嵌入式eFPGA IP解决方案的独立供应商,在那些需要处理不断增加的数据工作负载的新兴应用领域内,公司占据了绝佳的位置;我很高兴有机会去帮助Achronix规划其发展路径,并在人工智能、机器学习、网络和数据中心等应用领域中,提升其高端FPGA和eFPGA IP的市场领导地位。”

eFPGA:赋能生态伙伴换道超车

除了销售独立的Speedster7t FPGA芯片和基于此芯片的VectorPath加速卡,Achronix还提供Speedcore系列eFPGA IP,其生态伙伴通过将其所需的可编程逻辑阵列和制造工艺等信息告知Achronix,公司将为他们设计生成相应的硬核IP,然后客户将这种嵌入式的FPGA IP集成到其SoC和ASIC之中,从而带来相应的硬件可编程性。

Achronix的Speedcore eFPGAIP已广泛应用于人工智能/机器学习(AI/ML)、5G基础设施、网络设备、计算存储、ADAS与自动驾驶、测试和测量等多样化的应用领域,客户均为全球领先的科技公司,他们搭载了Speedcore eFPGA IP的芯片出货量在一年前就超过了1000万片。这些IP可适用于台积电(TSMC)16FFC、12FFC、N7和N5节点,并可移植到其他的工艺之上。

Achronix为客户高性能SoC提供的eFPGA单元

由于eFPGA IP同样可以应用于各个垂直市场,在性能上由于与芯片上的其他处理器直接集成而更加高效,并且具有资源可应需定制的灵活性,以及在应用需求达到一定规模后具有极强的经济性,因此得到许多领域的创新公司开始采用。这也是Achronix打动台积电的Rick Cassidy一个原因,同时Achronix也规划了去建设更强大生态。

为了更好地满足市场对其产品的强烈需求,Achronix宣布任命江柏汉先生为全球销售副总裁,他带来了超过30年的半导体产品销售经验,并将领导Achronix全球销售组织体系。在加入Achronix之前,江先生曾在Marvell半导体公司担任销售副总裁兼中国区总经理并常驻上海。在Marvell,江先生通过赢得一些战略性的项目和提高市场份额,成功地加快了公司业务的增长。

Achronix全球销售副总裁江柏汉先生

在加入Marvell之前,江先生曾在Cavium、QLogic、Vixel和Western Digital担任过多种高级销售管理职位,其中包括全球原始设备制造商(OEM)的销售副总裁、亚太区和日本区销售副总裁以及业务发展副总裁。柏汉获得了加利福尼亚大学欧文分校(University of California, Irvine)电气和计算机工程专业的学士学位。

Robert Blake表示:“柏汉为Achronix带来了其在推动全球性半导体产品销售组织业绩增长方面的卓越经验,他对公司的目标市场和客户都有着深入的了解。Achronix正在迅速扩大其销售组织体系,以满足客户对数据加速解决方案的巨大需求。我相信柏汉是推动Achronix在该方面取得进展的最为合适的销售领导者。”

在Achronix,江柏汉将负责监管Achronix的全球企业直销和现场销售代表渠道。他将带领公司相关团队全力推动其产品广泛进入新的应用设计(design win),同时通过创新的销售战略来加深客户关系,并加速业界对Achronix Speedster7t FPGA、VectorPath加速卡和Speedcore eFPGA IP解决方案的采用。柏汉将直接向Blake汇报。

基于Achronix最新7纳米FPGA芯片的VectorPath加速卡

江柏汉表示:“Achronix是一家具有独特定位的公司,也是唯一一家独立的、可同时提供高端FPGA器件和eFPGA IP解决方案的供应商,其产品可满足多样化的数据加速应用的需求。我很高兴有机会能够在Achronix转向快速增长之际,加入其中并领导其全球销售组织体系。”

总结

Achronix半导体公司是一家总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市的无晶圆厂半导体公司,提供基于FPGA的高端数据加速解决方案,旨在满足高性能、计算密集型和实时处理应用的需求。该公司针对智能化应用推出了独特的产品组合,以创新的技术和新颖的模式帮助客户实现创新。

随着台积电资深高管进入公司董事会,以及江柏汉这样的资深人士进入核心管理层,该公司在供应链上的协同创新将会被提升,以及在应用市场上为客户创新提供的支持将更加组织化和完善,并进一步增强其带给伙伴的不只是一个生意或产品,而且一个可以演进的技术生态的发展模式。