計(jì)算架構(gòu)迎來(lái)黃金時(shí)代，水大魚(yú)大、風(fēng)高浪急的新十年已開(kāi)啟

在日前與賽靈思大中華區(qū)銷(xiāo)售副總裁唐曉蕾的對(duì)話(huà)中，她提到，“過(guò)去十年中，不管是享受整個(gè)中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展紅利，還是保持自己的獨(dú)特創(chuàng)新性，賽靈思不僅沒(méi)有掉隊(duì)，反而不斷超越、保持領(lǐng)先。2020年是新十年的開(kāi)始，我們相信這絕對(duì)是水大魚(yú)大的十年，但同時(shí)，也會(huì)是風(fēng)高浪急的激蕩十年，我們已經(jīng)為此做好準(zhǔn)備。”
這一個(gè)新十年，時(shí)代的“大”和“快”單純從數(shù)字的比較上是以前難以想象的。大數(shù)據(jù)雪崩爆發(fā)時(shí)，每一片雪花都是意義的；有些事件看似離我們很遠(yuǎn)，但被浪花打到時(shí)依然有力；這十年看似遙不可期，但可能轉(zhuǎn)瞬即逝……

加速回報(bào)定律的必然性

“科技的發(fā)展是符合冪律分布的，其發(fā)展前期緩慢，但是之后會(huì)指數(shù)級(jí)地爆炸增長(zhǎng)，導(dǎo)致存儲(chǔ)能力、計(jì)算能力、芯片規(guī)模、帶寬的規(guī)模暴漲?！?br /> ——雷·庫(kù)茲韋爾（Ray Kurzweil）加速回報(bào)定律（Law of Accelerating Returns）

雷·庫(kù)茲韋爾的加速回報(bào)定律用于眾多關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展上，都表現(xiàn)出了驚人的穩(wěn)定性——不論是晶體管制造成本的降低、微處理器時(shí)鐘頻率的增加和動(dòng)態(tài)RAM價(jià)格的暴跌等等，都呈現(xiàn)出了相同的規(guī)律：指數(shù)方式的加速發(fā)展。不論在任何情況下，戰(zhàn)爭(zhēng)也好，和平也罷，不管經(jīng)濟(jì)是繁榮，還是低迷。

據(jù)其理論，技術(shù)改良以過(guò)去的成就為基礎(chǔ)，每十年革新的步調(diào)會(huì)加倍。

摩爾定律已經(jīng)在很多場(chǎng)合被宣告了終結(jié)，或許可以說(shuō)，業(yè)界正處于后摩爾定律時(shí)代。然而，沒(méi)有人準(zhǔn)備因此而放慢創(chuàng)新的腳步。一些令人振奮的新技術(shù)正在涌現(xiàn)，如多芯片的 3D 集成：平面的布局已將每平方毫米利用到了極致，接下來(lái)要發(fā)揮立體空間的潛力了；通過(guò)引進(jìn)存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存和硅光子學(xué)等新技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)快速收益。遇到常規(guī) I/O 電路的物理速度局限（大約為每米 100Gb/s）時(shí)，則需要提高多芯片連接速度并降低 I/O 功耗，而這也就把硅光子學(xué)技術(shù)帶到了FPGA中……

如果說(shuō)摩爾定律行之有效的時(shí)代，業(yè)內(nèi)公司多少會(huì)掉以輕心，滿(mǎn)足于每個(gè)新制程節(jié)點(diǎn)帶來(lái)的收益。那么，隨著它的趨緩，業(yè)界創(chuàng)新又該呈現(xiàn)出什么樣的趨勢(shì)？

在賽靈思看來(lái)，盡管摩爾定律終結(jié)的速度會(huì)放緩，但規(guī)模仍將繼續(xù)擴(kuò)大，新的趨勢(shì)將因此而更強(qiáng)勁發(fā)展。戈登·摩爾對(duì)晶體管密度提升的觀察，可以被看作是一個(gè)更長(zhǎng)期的潛在技術(shù)趨勢(shì)的一個(gè)方面，庫(kù)茲韋爾所闡述的加速回報(bào)定律將被驗(yàn)證。

賽靈思高級(jí)副總裁兼 CTO Ivo Bolsens認(rèn)為：第一，單一的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)將不復(fù)存在，創(chuàng)新并非全部與Tera-OPS 有關(guān)。隨著需求更具實(shí)時(shí)性，每秒傳輸量和時(shí)延等其他指標(biāo)也更加重要，自動(dòng)駕駛汽車(chē)就是一個(gè)明顯且十分重要的實(shí)例。第二，隨著工作負(fù)載變得越來(lái)越多樣化，數(shù)據(jù)中心架構(gòu)正在擺脫以 CPU 為中心的剛性結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向優(yōu)先考慮靈活應(yīng)對(duì)變化的能力和可配置能力。第三，AI 工作負(fù)載的爆炸式增長(zhǎng)是另一個(gè)強(qiáng)大的推動(dòng)因素之一。當(dāng)今的進(jìn)步不僅體現(xiàn)在處理性能提升上。芯片制造商們正想方設(shè)法尋求摩爾定律進(jìn)一步擴(kuò)展的出路，以實(shí)現(xiàn)新的提升。

雷·庫(kù)茲韋爾曾說(shuō)過(guò)：“就像雙向飛碟射擊——你不能看到目標(biāo)再開(kāi)槍。”

下一秒的世界和你完成設(shè)計(jì)時(shí)的世界已經(jīng)迥然不同。

海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)在持續(xù)增長(zhǎng)，AI 技術(shù)普適無(wú)處不在，加之對(duì)定制計(jì)算提出需求——一個(gè)激動(dòng)人心的全新時(shí)期已經(jīng)開(kāi)啟，計(jì)算架構(gòu)迎來(lái)黃金時(shí)代——自適應(yīng)計(jì)算能力前所未有地被需要著。

復(fù)盤(pán)賽靈思的上一個(gè)十年

過(guò)往的發(fā)展之路，也許就是未來(lái)的羅盤(pán)。

復(fù)盤(pán)賽靈思的上一個(gè)十年，會(huì)發(fā)現(xiàn)這是賽靈思跳出傳統(tǒng)FPGA圈子，從多維度、新領(lǐng)域吸引創(chuàng)新者并共建生態(tài)圈的十年。

2011年是賽靈思的一個(gè)重要里程碑。2月，宣布收購(gòu)從事高層綜合的技術(shù)公司AutoESL，滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)工具日益提高的需求；10月，發(fā)布基于堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)的2.5D Virtex-7 2000T FPGA，這一創(chuàng)新被認(rèn)為是重大轉(zhuǎn)折，使得FPGA可以加速替代ASIC和ASSP；12月，整個(gè)團(tuán)隊(duì)搬到盤(pán)古大觀的龍頭上，順風(fēng)順?biāo)爻蔀閄ilinx北京公司和中國(guó)研發(fā)中心。

當(dāng)時(shí)，據(jù)傳FPGA廠(chǎng)商的毛利率高達(dá)60%，F(xiàn)PGA銷(xiāo)售額增速是ASIC的4倍、ASSP的5倍。

到了2012年，賽靈思帶來(lái)了FPGA行業(yè)的重大突破——發(fā)布業(yè)界首款28nm Zynq SoC器件。作為一款完整的SoC片上系統(tǒng)，Zynq擁有真正的應(yīng)用處理器以及高速緩存、存儲(chǔ)器控制器、外設(shè)以及FPGA邏輯、DSP模塊、SerDes模塊的完整子系統(tǒng)。這款器件對(duì)于賽靈思意義重大，使其真正成為系統(tǒng)的核心，而不是處理外圍功能和邏輯連接。

時(shí)間進(jìn)入2015年，在當(dāng)時(shí)全球半導(dǎo)體3352億美元的市場(chǎng)規(guī)模中，F(xiàn)PGA 這個(gè)僅有50億美元左右的規(guī)模的小市場(chǎng)迎來(lái)了大變動(dòng)——Intel 宣布以 167 億美元的價(jià)格，收購(gòu)全球第二大 FPGA 廠(chǎng)商 Altera。面對(duì)業(yè)界的一片嘩然，時(shí)任賽靈思CEO的Moshe Gavrielov 表示，將繼續(xù)向All Programmable（全可編程）的目標(biāo)篤定前行，戰(zhàn)略目標(biāo)是在今后5年內(nèi)將用戶(hù)群數(shù)量提升5倍，讓軟件工程師和系統(tǒng)工程師也能夠直接編程賽靈思All Programmable 器件。在5G、云計(jì)算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和視頻/視覺(jué)應(yīng)用 （包括汽車(chē)高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ ADAS）和無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖）等關(guān)鍵行業(yè)的驅(qū)動(dòng)力中，扮演核心角色。

作為當(dāng)時(shí)行業(yè)唯一專(zhuān)注于全可編程，擁有最好的代工廠(chǎng)、與ARM堅(jiān)實(shí)的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系、保持現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)和工廠(chǎng)連續(xù)性運(yùn)營(yíng)的供應(yīng)商——賽靈思的目標(biāo)顯然并不至于此。

剛剛過(guò)去的2019年，是賽靈思正式執(zhí)行三大戰(zhàn)略“數(shù)據(jù)中心優(yōu)先、加速核心市場(chǎng)發(fā)展、驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)計(jì)算”的第一年。這一年，賽靈思表現(xiàn)強(qiáng)勁，年收入首次突破30 億美元大關(guān)；《財(cái)富》雜志 2019 年“未來(lái) 50 強(qiáng)”榜單中，賽靈思名列所有半導(dǎo)企業(yè)之首，這不僅是對(duì)賽靈思持續(xù)引領(lǐng)自適應(yīng)和智能計(jì)算發(fā)展戰(zhàn)略方向的肯定，也是賽靈思從器件公司轉(zhuǎn)型至平臺(tái)公司取得重大進(jìn)展的有力證明。

這一年，賽靈思的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)發(fā)展強(qiáng)勁，在2019年9月結(jié)束的一個(gè)季度，業(yè)務(wù)同比增長(zhǎng)24%，季度增長(zhǎng)92%。實(shí)際上，賽靈思在數(shù)據(jù)中心的量產(chǎn)部署還處于非常早期的階段，這種增長(zhǎng)僅僅反映了自適應(yīng)計(jì)算優(yōu)勢(shì)的開(kāi)啟。

今天的賽靈思已不可同日而語(yǔ)。回顧賽靈思早期的業(yè)務(wù)，主要是針對(duì)尋求更快設(shè)計(jì)周期和更低工程成本的 ASIC 設(shè)計(jì)人員，以及 EDA 軟件用戶(hù)。如今，賽靈思正在通過(guò)硬件層面的自適應(yīng)性，真正解決低延時(shí)、高帶寬等挑戰(zhàn)。用戶(hù)群正在向計(jì)算機(jī)科學(xué)家和數(shù)據(jù)科學(xué)家群體擴(kuò)大，這使得賽靈思越來(lái)越重視如何提供功能強(qiáng)大的工具，使用戶(hù)在無(wú)需了解底層架構(gòu)細(xì)節(jié)的情況下，可以充分發(fā)揮并受益于賽靈思強(qiáng)大的可編程器件及平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。

激蕩新十年——賽靈思的理智與瘋狂

新十年開(kāi)啟時(shí)，賽靈思于2020年1月15日在北京辦公室舉行了隆重的喬遷慶典。這是賽靈思自2018年7月宣布收購(gòu)深鑒科技之后，原深鑒團(tuán)隊(duì)與原賽靈思北京團(tuán)隊(duì)正式合并在一起辦公，成為其全球 AI 技術(shù)發(fā)展的核心區(qū)域。

北京新址以超過(guò)200人的規(guī)模成為賽靈思中國(guó)最大的辦公室，較之十年前僅11名員工的賽靈思北京，在人員規(guī)模上實(shí)現(xiàn)了近20倍的擴(kuò)張，囊括了全球軟硬件及人工智能研發(fā)、本地銷(xiāo)售、技術(shù)支持、產(chǎn)品與市場(chǎng)發(fā)展、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)與傳播等重要業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)。

唐曉蕾?gòu)?qiáng)調(diào)了賽靈思對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的重視，不僅因?yàn)橹袊?guó)市場(chǎng)帶來(lái)的巨大機(jī)遇，更因?yàn)檎麄€(gè)中國(guó)市場(chǎng)追求創(chuàng)新突破的動(dòng)力全世界領(lǐng)先。此外，從每年畢業(yè)的大學(xué)生人數(shù)以及質(zhì)量來(lái)看，在全世界都有優(yōu)勢(shì)，中國(guó)市場(chǎng)擁有獨(dú)特的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員紅利。再加上大數(shù)據(jù)的爆發(fā)、AI的發(fā)展、5G等推動(dòng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，未來(lái)十年的中國(guó)市場(chǎng)，賽靈思會(huì)是重要的參與者，中國(guó)市場(chǎng)將是賽靈思的重心。

根據(jù)MRFR統(tǒng)計(jì)，2018年全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模為60億美元左右，而隨著AI、5G等應(yīng)用逐步展開(kāi)，市場(chǎng)規(guī)模有望在2025年達(dá)到125億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為10.22%。其中在亞太地區(qū)，尤其是在中國(guó)，由于新興基礎(chǔ)建設(shè)應(yīng)用的鋪開(kāi)，F(xiàn)PGA的復(fù)合增長(zhǎng)率有望高于其他地區(qū)，成為重要的增量市場(chǎng)。

那么，在中國(guó)這片創(chuàng)新的熱土，如何充分發(fā)揮賽靈思技術(shù)的靈活性、敏捷性和效率優(yōu)勢(shì)保持領(lǐng)先，同時(shí)賦能生態(tài)伙伴？

唐曉蕾表示，賽靈思希望提供創(chuàng)新的基石，吸引更多的創(chuàng)新者，這使得他們?cè)絹?lái)越重視開(kāi)放社區(qū)的力量，而這是所有創(chuàng)新的動(dòng)力源泉。

ACAP是賽靈思在2018年推出的新一代計(jì)算平臺(tái)，唐曉蕾?gòu)?qiáng)調(diào)，它已經(jīng)不是傳統(tǒng)的FPGA產(chǎn)品了，而是整合了硬件可編程邏輯單元、軟件可編程處理器、以及軟件可編程加速引擎的平臺(tái)產(chǎn)品，是賽靈思“發(fā)明FPGA以來(lái)最卓越的工程成就”，未來(lái)，賽靈思希望在穩(wěn)健的FPGA基礎(chǔ)之上，去驅(qū)動(dòng)ACAP自適應(yīng)平臺(tái)的發(fā)展。

“我們已經(jīng)把門(mén)打開(kāi)”——唐曉蕾認(rèn)為開(kāi)放性是今天的合作中最為關(guān)鍵的一點(diǎn)。這主要體現(xiàn)在兩方面，一是逐漸降低應(yīng)用門(mén)檻，Vitis正在吸引新的開(kāi)發(fā)者群體；二是對(duì)于開(kāi)源的徹底擁抱：賽靈思完全將集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境免費(fèi)提供給用戶(hù)，讓他們將Vitis無(wú)縫集成在自己的開(kāi)發(fā)環(huán)境中。這與過(guò)去用戶(hù)自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境，背后調(diào)用賽靈思的編譯器和調(diào)試工具有很大的不同，更有利于軟件開(kāi)發(fā)人員在自適應(yīng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)上釋放創(chuàng)新力。

“我們不只是要做百年老店，我們要一直在成長(zhǎng)期、青春期活躍。在傳統(tǒng)的FPGA領(lǐng)域，我們已經(jīng)走到了成長(zhǎng)期，不管是從產(chǎn)品的穩(wěn)定性、客戶(hù)的接受度，我們都已經(jīng)是厚積薄發(fā)的狀態(tài)，能夠從容面對(duì)這個(gè)領(lǐng)域里的挑戰(zhàn)；但就在這個(gè)時(shí)候，我們選擇了轉(zhuǎn)型，在這個(gè)過(guò)程中，我們?nèi)匀惶幵谇啻浩冢?strong>這是一種面對(duì)全新挑戰(zhàn)時(shí)，自身充滿(mǎn)活力的狀態(tài)，相信我們也會(huì)很順利平滑過(guò)渡到成長(zhǎng)期，不會(huì)有不適應(yīng)期，因?yàn)槲覀兪恰赃m應(yīng)’的。”唐曉蕾笑談賽靈思的新目標(biāo)。

下一步，除了向客戶(hù)提供7nm Versal ACAP，賽靈思還將繼續(xù)強(qiáng)化其16nm Ultrascale+ FPGA 系列。賽靈思將持續(xù)向平臺(tái)公司轉(zhuǎn)型，向更多開(kāi)發(fā)者推廣自適應(yīng)計(jì)算，推出更多類(lèi)型的加速器卡，讓客戶(hù)更容易開(kāi)始使用自適應(yīng)器件，甚至將Vitis 統(tǒng)一軟件平臺(tái)的強(qiáng)大功能賦予過(guò)去只能使用 CPU 和 GPU 的眾多軟件開(kāi)發(fā)商。這在過(guò)去看來(lái)，幾乎是完全超越想象的事情。

為了繼續(xù)壯大其數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)，賽靈思去年推出了多款新型 PCIe 加速卡。Alveo U50在吞吐量、時(shí)延和功率效率改善方面帶了 10 至20 倍的提升。面向核心垂直市場(chǎng)上，如自動(dòng)駕駛，賽靈思正在與眾多系統(tǒng)一級(jí)供應(yīng)商合作；5G方面，也正與領(lǐng)先的供應(yīng)商合作，在許多國(guó)家率先實(shí)現(xiàn)5G 技術(shù)的真正落地。

某種程度看，賽靈思通過(guò)自己一手打造的ACAP已經(jīng)進(jìn)入了全新的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域，在這個(gè)領(lǐng)域，有沒(méi)有新的競(jìng)爭(zhēng)者，抑或有什么新的競(jìng)爭(zhēng)方式會(huì)出現(xiàn)？在這場(chǎng)超長(zhǎng)的馬拉松中，賽靈思也許會(huì)是一個(gè)孤獨(dú)的跑步者，經(jīng)歷白天、黑夜，日復(fù)一日地保持節(jié)奏、穩(wěn)步向前?！拔覀儓?jiān)信自己可以跑，沒(méi)問(wèn)題！我們有合作伙伴在召喚、有開(kāi)放社區(qū)在召喚、有使命在召喚，我們不會(huì)迷失！”唐曉蕾堅(jiān)定地說(shuō)。