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AI時代,FPGA成為三大處理器主流芯片之一

2019-04-09來源: 半導體行業觀察作者: 吳子鵬 關鍵字:AI  FPGA  賽靈思

說起FPGA(Field-Programmable Gate Array),即現場可編程門陣列, 本是硬件工程師才能玩轉的半導體芯片,而今卻隨著工藝的進步和當今人工智能(AI)時代的發展和數據的爆炸性發展,一舉躋身三大處理器主流芯片:FPGA,CPU,GPU。 )之一。由于其在硬件和軟件端同時具有的天生的超性能和靈活性特征,當AI遭遇多場景而導致落地難時,越來越多的創新者將目光聚焦在了靈活應變的FPGA及基于FPGA的衍生產品上,FPGA迎來了巨大的發展機遇。



賽靈思大中華區銷售副總裁唐曉蕾賽靈思技術日活動上發表演講,希望更多的開發者受益于超高性能且靈活應變的賽靈思人工智能解決方案。


為此, 作為世界第一大FPGA廠商,也是FPGA、可編程 SoC的發明者, 美國賽靈思一方面積極轉型,從芯片器件公司轉向平臺公司以大幅降低FPGA應用門檻, 另一方面與2018年3月顛覆性地發明了使其從芯片公司向平臺公司轉變的芯片新物種ACAP,中文全稱是自適應計算加速平臺(英文名字是Adaptable Computing Acceleration Platform),同年收購中國人工智能獨角獸企業深鑒科技。一系列目標明確的轉型和發展戰略,令賽靈思在過去的三年中,股價一路飆升,市值翻了將近3倍,連續十三個季度營收節節增長,成為整體呈下降趨勢的半導體市場一道增勢強勁的靚麗風景。


“今天的AI除了需要硬件智能和算法智能以外,還需要一些網絡,用來支援用戶所搭建的智能應用。FPGA天生的優勢在于其就是從網絡端開始的,因此當賽靈思將FPGA和Arm結合之后,非常適合市場的需求。” 賽靈思大中華區銷售副總裁唐曉蕾說到。


FPGA是AI發展的重要推動力


自賽靈思在1984年發明FPGA以來,這種可編程邏輯器件憑借性能、上市時間、成本、穩定性和長期維護方面的優勢,在航空航天、通信、醫療、工控和安防等領域占有重要的地位。今天,當AI大行其道時,FPGA在高算力和配置靈活方面的優勢被進一步放大。以數據中心領域為例,全球超大型數據中心如亞馬孫、百度、阿里巴巴等公司的云服務都已經開始使用賽靈思FPGA做加速處理。


FPGA在AI時代的發展勢頭可謂是高歌猛進。但毫無疑問,傳統理念上,FPGA總是排在大多數人AI芯片的第三選項。唐曉蕾對此回應稱:“在數據中心興起的時候,CPU處于壟斷低位。同理,GPU也是在PC時代就已經興起。賽靈思的進入,是在CPU 和GPU遭遇算力及性能局限時候的新進入者。因此,賽靈思需要加大投入,讓更多的開發者知道并受益于FPGA優越的性能。”


隨著云計算、高性能計算和人工智能等應用進一步發展,擁有先天優勢的FPGA有望提高其在AI芯片領域的排位,從云到邊緣,到端,更多創新者將通過FPGA實現AI功能,將各種人工智能創新理念變成現實。就算是面對后來者ASIC,FPGA依然在上市時間、成本和靈活性上占據不可替代的優勢。唐曉蕾表示:“現在的AI是講究算力的,但是我們覺得云計算所需要的并不僅僅是高性能運算,更重要的是如何為不同的應用提供足夠的算力。”


作為FPGA領域的領航者,賽靈思在積極地推動FPGA在AI領域的快速增長。唐曉蕾介紹稱:“一方面,賽靈思在結合IBM POWER和Arm內核等進一步擴大在數據中心的市場份額;另一方面,賽靈思也在走向‘物’這一端,在邊緣計算領域進一步發揮FPGA的特長。今天,客戶對于賽靈思,對于FPGA已經展現出前所未有的熱情。“


在正確的時間推出了正確的產品


唐曉蕾表示:“賽靈思在正確的時間推出了正確的產品,比如ACAP和RF SoC等,讓賽靈思在人工智能和5G等領域御風而行。針對未來的邊緣計算,賽靈思在軟件和硬件端都已經準備好。我們要讓客戶有一個意識:當考慮加速計算的時候,除了CPU和GPU,還有FPGA。


作為AI技術的核心,AI芯片現在備受關注,引得國內外科技巨頭紛紛布局。谷歌、蘋果、微軟、Facebook、英特爾、高通、英偉達、AMD、阿里巴巴等巨頭紛紛開始自主研發AI芯片。唐曉蕾對此表示:“從當前的進展來看,去做一個專門的AI芯片并不容易,算法每一天都在變動,芯片廠商永遠不知道明天會不會出現一個全新的想法,全新的趨勢。”


同時,她也強調:“賽靈思并不是要在消費端,比如智能手機、可穿戴設備等市場和高通、英特爾等公司去競爭。我們所賦能的的創新如視頻處理、基因分析、自動駕駛、ADAS, 智能醫療, 以及云計算加速等等,是其中價值鏈中最有價值的那一部分市場,這既是賽靈思的價值,也是賽靈思帶給客戶的價值。”


除了AI,5G也是FPGA快速成長的機會。5G具有更高帶寬、更低延遲,能夠更快推動物聯網、AR/VR、自動駕駛、AI的實現。這些場景無疑都將進一步釋放FPGA的潛力。“當前驗證的5G場景中,賽靈思在其中占據絕對優勢的市場地位。從產品角度來看,賽靈思模擬和數字為一體的RFSoC 器件本身就是面向5G市場而打造的,在未來,基于7nm先進工藝我們將會為5G集成非常多的硬核,以此來應對5G的多樣需求以及超長的開發周期。5G和通訊市場一定是賽靈思最強勢的市場。” 唐曉蕾說到。


賽靈思關注的重點是創新者


隨著摩爾定律的失效,異構計算(Heterogeneous Computing)被認為是促進AI落地的最優選擇。異構計算是指使用不同類型指令集和體系架構的計算單元組成的計算系統,是性能、成本和功耗均衡的技術。從當前的局勢來看,異構計算基本在選用CPU+X。而FPGA無疑是熱門的X元素。尤其是賽靈思16nm MPSoC 多核異構處理器平臺,以及即將推出的Versal平臺,更是或者將作為單芯片的異構處理器方案成為行業首選。



唐曉蕾表示:“異構計算由于摩爾定律失效,以及大數據運算需求暴增等因素開始變得非常熱,所有人都在談論異構計算。在異構計算時代,無外乎CPU仍將是主角,所不同的是做加速的是GPU,是ASIC,或者說是FPGA。在異構計算時代,當需要面對錯綜復雜的客戶需求,需要應對非常多的應用場景得時候, 就需要將產品完全開放給客戶,給合作伙伴,讓所有有想法、有創意的人能夠從底層創新,并能隨時地修改和調整,賽靈思異構計算平臺扮演的就是這個角色。我們希望有理想的開發者實現合作共贏,共同推動創新,促進社會的進步。”


FPGA是一道需要精雕細琢的‘私房菜’


唐曉蕾指出賽靈思的優勢在于公司重視人和創新。 她表示:“賽靈思需要的是人,是創新的實力。在有了人之后,我們需要考慮怎樣和他們一起合作共贏,讓產品達到便捷好用,我們需要將這些應用場景做到讓創新者感到有價值。


如果將CPU、GPU這些通用芯片比作是‘快餐’的話,FPGA更像是一道‘私房菜’。前者是將產品直接提供給你,直接幫你配備一個FPGA,你可以不用關心底層技術。但是,這對于開發者和使用者而言是一個‘快餐’式的應用。賽靈思要做的是完全開放我們的產品生態,在任何一個場景,我們將硬件和軟件準備好,然后客戶可以根據自己的需求烹制自己的‘私房菜’。


此外,唐曉蕾認為賽靈思的FPGA戰略更能讓創新者感受到開發的樂趣。她指出:“賽靈思要做的是將創新的門檻降低,我們和創新者的關系要更和睦。我們需要走的路很長,比現有的市場流行的方案提供者更加艱辛,但是我們的道路會其更穩定和諧,可以走得更遠。我們要做的是探尋創新的高峰,做創新的領導者。賽靈思在過去十年發生了翻天覆地的變化,從單純的FPGA到集成DSP、內存,以及到28nm集成Arm,賽靈思一直都是在用技術驅動應用,包括RFSoC,我們希望看到中國有想法的人才和賽靈思‘三觀一致’,可以一起前進, 共同打造靈活應變、萬物智能的世界。”


當前,我國芯片產業還略顯心浮氣躁,飽受快餐文化困擾。快餐文化是只求速度不求內涵的一種現象,正是現在的快節奏、高壓狀態成就了現代社會比較流行的快餐文化。從文化層面看,過往需要幾天看完的書籍現在只需要一篇微信文章就能搞明白大概。快餐文化顯然是不適合芯片產業發展,但是卻也在深深地困擾著國內的芯片產業。唐曉蕾談到:“今天,FPGA作為在AI芯片排名第三的‘被考慮者’,這和我們國內企業的現狀有很大的關系。從研發投入來看,國內企業遠遠落后于歐美日韓等發達國家的企業,而FPGA和賽靈思其他的產品一樣,都需要使用者有一些前期的投入,然后才能看到優異的效果。目前,國內的研發者和研發環境都太過傾向于‘快餐文化’,FPGA這道需要精雕細琢的‘私房菜’,我們需要有理想、有抱負的開發者和我們一起去實現我們的遠景。” 



關鍵字:AI  FPGA  賽靈思

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