IDC預(yù)計(jì)，到2021年至少50%的全球GDP將會(huì)是數(shù)字化的，中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的比重將超過(guò)55%。這表明數(shù)字化轉(zhuǎn)型不再只是一個(gè)熱詞，已然進(jìn)入加速期，全球也將進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代。而在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)促生大量數(shù)字紅利的時(shí)日，如何加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型或數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)，就是要看企業(yè)如何打造一個(gè)高效的系統(tǒng)從而迅速把握數(shù)字紅利并將其轉(zhuǎn)化為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益——這一系統(tǒng)既要有高效處理海量數(shù)據(jù)的能力，還要有與時(shí)俱進(jìn)的可升級(jí)可擴(kuò)展能力。就像自然界“適者生存”的法則一樣，在數(shù)字世界高效且靈活應(yīng)變的系統(tǒng)才是靠譜和有生命力的。

異構(gòu)計(jì)算是唯一發(fā)展之路

數(shù)字時(shí)代的特質(zhì)對(duì)計(jì)算力和帶寬提出了前所未有的要求，同時(shí)新的算法、新的框架層出不窮，要應(yīng)對(duì)這一變化就需要靈活應(yīng)變的架構(gòu)。而傳統(tǒng)芯片受限于芯片更新速度的遲緩和單一架構(gòu)算力的局限，跟不上爆炸性增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)對(duì)算力的需求，難以大行其道。

正如賽靈思細(xì)分核心市場(chǎng)副總裁Yousef Khalilollahi所言：“單獨(dú)一個(gè)計(jì)算體系結(jié)構(gòu)，無(wú)法滿足當(dāng)今最苛刻的應(yīng)用所需要的性能和功耗需求。在后摩爾定律時(shí)代，異構(gòu)計(jì)算是唯一的發(fā)展之路。”

賽靈思細(xì)分核心市場(chǎng)副總裁 Yousef Khalilollahi

而異構(gòu)計(jì)算的技術(shù)路線競(jìng)相碰撞，各種CPU+、GPU+甚至FPGA+都開(kāi)始力證成為實(shí)力戰(zhàn)將的信心。反觀定制化道路仍有擁躉，谷歌、地平線等廠商基于ASIC定制化方案，針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)專有芯片，提高計(jì)算效能。

但可以顯見(jiàn)的是，在數(shù)字算力和算法還在求變求新的時(shí)刻，靈活的FPGA已然異軍突起。要知道，AI在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的權(quán)重極大。2019年，40%的數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目將使用AI服務(wù)。到2021年，75%的商業(yè)企業(yè)應(yīng)用將使用AI。

AI推斷需求的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，需要領(lǐng)域特定架構(gòu)（DSA）以達(dá)到最大效率。然而，與AI創(chuàng)新的速度相比，固定硬件的DSA開(kāi)發(fā)周期太漫長(zhǎng)。FPGA提供靈活應(yīng)變的平臺(tái)，支持可隨時(shí)根據(jù)最新AI技術(shù)定制的DSA，而且無(wú)需坐等漫長(zhǎng)硅片研發(fā)周期。

而這一判斷也基于FPGA的優(yōu)勢(shì)：海量的 FPGA 片上可編程邏輯資源、高度靈活性、并行計(jì)算、與AI IP快速整合等，讓其在CPU、GPU等的爭(zhēng)奪賽中仍加速前行。

迎接百億美元新“拐點(diǎn)”

作為一種可編程邏輯器件，F(xiàn)PGA 在短短20多年中已從電子設(shè)計(jì)的外圍器件逐漸演變?yōu)閿?shù)字系統(tǒng)的核心。

伴隨工藝的進(jìn)步，其發(fā)展邏輯線就是不斷拓展邊界的過(guò)程，從最初的邏輯門到SoC、MPSoC、RFSoC芯片再進(jìn)化到自適應(yīng)計(jì)算平臺(tái)，如在28nm時(shí)集成了編解碼處理器，在16nm級(jí)別加入了GPU，在10nm集成了標(biāo)量處理引擎、自適應(yīng)硬件引擎和智能引擎，完成了從FPGA器件到異構(gòu)平臺(tái)的蝶變。

而其應(yīng)用也隨之走寬，除以往的傳統(tǒng)應(yīng)用航天、通信、消費(fèi)電子、工控等，進(jìn)入到AI、數(shù)據(jù)中心、視頻處理、自動(dòng)駕駛、5G等新的開(kāi)墾地，對(duì)FPGA的需求已然無(wú)止境。

有數(shù)據(jù)為證，研調(diào)機(jī)構(gòu)Global Market Insights的報(bào)告稱，2022年FPGA規(guī)模可望超過(guò)99.8億美元。

百億美元的市值之下，可能仍是頭部玩家在分享盛宴。經(jīng)過(guò)多年的整并組合，現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上FPGA的主要玩家有賽靈思、英特爾、Lattice、Microsemi，以及Achronix、Flexlogic等eFPGA廠商；在國(guó)內(nèi)也有高云、安路、京微齊力、上海復(fù)旦微、紫光同創(chuàng)和AGM等企業(yè)，但市場(chǎng)大部分份額被主流玩家占據(jù)，國(guó)內(nèi)廠商仍在夾縫中生存。

從賽靈思的最新財(cái)報(bào)來(lái)看，2019財(cái)年?duì)I收已歷史性地突破30億美元大關(guān)，連續(xù)四年持續(xù)攀升。這無(wú)疑是FPGA的應(yīng)用從航空航天到5G，從自動(dòng)駕駛到智能醫(yī)療、消費(fèi)電子、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等全領(lǐng)域覆蓋的勝利。

而為了滿足日益擴(kuò)大的傳統(tǒng)與新興應(yīng)用的不同需求，生態(tài)系統(tǒng)的打造至關(guān)重要。Yousef Khalilollahi提及，客戶需要的解決方案組合可能是知識(shí)產(chǎn)權(quán)、設(shè)計(jì)服務(wù)，也可能是工具，而賽靈思不僅提供16nm和7nm產(chǎn)品系列專門針對(duì)數(shù)據(jù)中心、通信、汽車、工業(yè)等應(yīng)用，而且芯片、軟件和IP產(chǎn)品組合等也可為關(guān)鍵未來(lái)應(yīng)用趨勢(shì)而定制。 特別是其最新利器——Versal ACAP，這一號(hào)稱芯片新物種的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)，可有效地將不同種類的算法定位到最合適的異構(gòu)引擎, 可以支持所有的應(yīng)用，各種不同的開(kāi)發(fā)者，讓各種創(chuàng)新、創(chuàng)意快速實(shí)現(xiàn)。正如賽靈思的使命所言：“打造靈活應(yīng)變、萬(wàn)物智能的世界”。

數(shù)字化時(shí)代海量數(shù)據(jù)的刺激，新興需求的驅(qū)動(dòng)，加上FPGA領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)自身突破的迫切期望，靈活應(yīng)變的可編程平臺(tái)將會(huì)釋放多大的潛力，企業(yè)轉(zhuǎn)型后的市場(chǎng)格局又將蘊(yùn)含怎樣的變局？讓我們拭目以待。