首款嵌入式FPGA誕生 能為AI帶來(lái)什么？

　　微軟為何在2015年斥資167億美元收購(gòu)Altera？英特爾全球執(zhí)行副總裁表示：“微軟為了處理海量數(shù)據(jù)用了許多的FPGA，這無(wú)疑將改變?nèi)?a target="_blank">芯片市場(chǎng)。到2020年，全球三分之一的服務(wù)器也將使用FPGA。”隨著大數(shù)據(jù)、人工智能的快速發(fā)展，eFPGA是否迎來(lái)了最好的時(shí)代？

　　FPGA市場(chǎng)前景巨大 全球首款eFPGA誕生

　　2016年10月11日，Achronix Semiconductor全球同步推出可集成至系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）中的Speedcore 嵌入式FPGA（embedded FPGA ，eFPGA）知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品，Achronix總裁兼首席執(zhí)行官Robert Blake詳細(xì)介紹了FPGA的市場(chǎng)前景以及Speedcore eFPGA的顯著優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

　　圖：Achronix總裁兼首席執(zhí)行官Robert Blake

　　Robert Blake認(rèn)為可以將FPGA的發(fā)展分為三個(gè)階段，第一階段FPGA主要應(yīng)用于TTL邏輯集成電路以及可編程IO，市場(chǎng)從0增長(zhǎng)到5億美元；第二階段從20世紀(jì)90年代中期一直到2015年，互聯(lián)網(wǎng)的普及讓路由器及交換器出貨量大增帶動(dòng)FPGA市場(chǎng)從5億美元增長(zhǎng)到了50億 美元；第三階段從2016年開(kāi)始，服務(wù)器數(shù)據(jù)中心加速、人工智能、5G等需求將極大刺激FPGA市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

　　圖：FPGA應(yīng)用市場(chǎng)增長(zhǎng)的三個(gè)階段

　　隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等對(duì)大數(shù)據(jù)處理能力要求的提升，Robert Blake表示：“處理器核心數(shù)量的倍數(shù)增加并不能帶來(lái)計(jì)算能力的倍數(shù)增加，而嵌入FPGA的SoC不僅可以更快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)功耗也更低?！?/p>

　　圖：集成技術(shù)的持續(xù)發(fā)展

　　集成電路技術(shù)一直在發(fā)展，但為什么一直沒(méi)有嵌入式FPGA技術(shù)？Robert Blake認(rèn)為有兩個(gè)原因：一是市場(chǎng)上沒(méi)有人愿意提供嵌入式FPGA，二是價(jià)格過(guò)高。“多年以來(lái)，不同的公司都一直在談?wù)揺FPGA產(chǎn)品，但Achronix的Speedcore是首款向客戶出貨的eFPGA IP產(chǎn)品，它是游戲規(guī)則的改變者?！?Robert Blake Blake表示。

　　想要把FPGA嵌入到SoC中并非易事，不僅需要擁有FPGA的經(jīng)驗(yàn)，更需要有IP集成的經(jīng)驗(yàn)。不過(guò)Achronix曾是第一家提供帶有嵌入式系統(tǒng)級(jí)別IP的高密度FPGA的供應(yīng)商，因此使用相同的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的技術(shù)最終推出了eFPGA產(chǎn)品。

　　Speedcore為什么是最佳的硬件加速器

　　數(shù)據(jù)中心和企業(yè)中的計(jì)算與通信基礎(chǔ)設(shè)施在指數(shù)級(jí)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速率、不斷變化的安全和軟件虛擬化要求面前，很難再保持同步。傳統(tǒng)的多核CPU和SoC需要可編程硬件加速器來(lái)預(yù)處理和卸載數(shù)據(jù)，從而提升其計(jì)算性能。

　　對(duì)于低至中容量應(yīng)用，獨(dú)立的FPGA芯片是一種方便且實(shí)際的解決方案；然而，對(duì)于高容量應(yīng)用，Speedcore是最佳解決方案，其可以提供的顯著優(yōu)勢(shì)包括：

　　更低的功耗

　　更高的接口性能

　　更低的系統(tǒng)成本

　　更高的系統(tǒng)可靠性和良品率