近年來,隨著大數據的發展,計算能力的提升,人工智能迎來了新一輪的爆發。此時,FPGA的市場格局也發生了一些改變,由于可編程靈活性高、開發周期短、并行計算可編程靈活性高等優點集于一身,FPGA被稱為可編程的“萬能芯片”。
除了應用在傳統的通信、電力、風控、工業和安防領域,FPGA越來越多的被應用在了云計算、大數據、人工智能、物聯網等新新市場。全球七大超級云計算數據中心包括 IBM、Facebook、微軟、AWS 以及 BAT都采用了 FPGA 服務器。FPGA的動態可重配、性能功耗比高等優勢在云端數據中心部署上展現得淋漓盡致。
FPGA市場前景誘人,曾經全球有包括英特爾、IBM、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星等60多家公司先后斥資數十億美元,試圖在FPGA市場上爭得一席之地,但是最終卻只剩下賽靈思、英特爾(Altera)、微芯(Microsemi)和萊迪思4家美國企業。其中,Xilinx與Altera這兩家公司共占有近90%的市場份額,專利達到6000余項之多,而Xilinx始終保持著全球FPGA的霸主地位。
國內發展FPGA具有天時、地利、人和的優勢
FPGA在AI的發展勢頭也讓國內廠商心動不已,在國內有紫光同創、高云半導體、安路科技、遨格芯微、京微齊力等多家FPGA廠商正在試圖沖刺重重的技術壁壘。
高云半導體成立于2014年,是FPGA市場的新玩家,市場副總裁黃俊表示,人工智能、大數據、云計算、物聯網、邊緣計算等新興市場對FPGA有更高的要求,在這方面國產FPGA和國外的FPGA是站在同一起跑線上,國產FPGA還是有機會做更多的。
要實現國產FPGA的突破,國內廠商需根據芯片本身的特點以及行業進入的難度,從小處著眼,從低密度FPGA產品開始做起,逐步向中高密度FPGA發展。國內廠商也應抓一些入口,如大數據的入口,與音視頻、數據采集相關的物聯網的入口。發展國產FPGA,必須靠自己,要有差異化,且注重解決方案,以這種方式真正贏得市場。在國內FPGA廠商提高自身技術實力的基礎上,國家若給予政策或資金上的扶持,則是錦上添花。
黃俊表示,目前,國內發展FPGA具有天時、地利、人和的優勢,天時:全球飛速發展的半導體產業及中國政府對半導體行業的高度重視;地利:巨大的本土市場為FPGA產業提供了沃土;人和:人才資源建設和儲備。
京微齊力發力人工智能市場
國產FPGA市場也不乏老玩家的身影,在中國FPGA的賽道上,京微雅格成立于2005年,是元老級玩家,但由于FPGA是一項資金消耗量大、研發時間久、回報周期長的產品,資金鏈的斷裂讓京微雅格陷入深淵。
2016年5月,集微網曾報道了京微雅格經營遭遇困境,欠薪兩個月,已人去樓空的狀況。后京微雅格回應:“公司在經營上發生了一定的困難,但是沒有出現公司倒閉的情況,核心管理團隊依然堅守崗位,公司在尋求重組。”
堅守18個月后,京微雅格只剩下8位員工,在征求得到原公司股東同意的前提下,時任副總裁的王海力與其他8位同事最終決定二次創業,在2017年6月成立“京微齊力(齊力科技)”,王海力出資200萬元,任董事長兼總經理。原公司以存續的狀態繼續維持著,同時將其所有產品、技術等全部獨家授權給現公司使用。團隊希望通過另辟蹊徑的方法,解決原公司面臨的問題。
京微齊力CEO王海力表示,最近幾年,FPGA逐漸發展為一種技術趨勢。以前,FPGA是作為單一的個體進行簡單的邏輯運算,現在,FPGA已經成為了SOC的方向發展,越來越系統化與復雜化。未來,FPGA會成為非常關鍵的核心技術,在整個芯片的發展過程中扮演至關重要的角色。
未來,京微齊力除了在原有京微雅格FPGA芯片延續外,在人工智能方面、異構平臺、EFPGA會部署我們新的理念,公司未來會朝這幾個方向努力。
中國FPGA產業的四個階段
王海力認為中國FPGA產業大致可以劃分為四個階段:從上世紀90年代到2005年,可以算做中國FPGA的Pre-1.0時代。那時的中國FPGA產業剛剛起步,只能以反向設計為主,芯片設計/軟件開發人員只有百余人,沒有自己的架構,工藝落后,沒有軟件工具和應用開發人才,只能逐步探索前進。經過從無到有的積累,2006年到2016年中國FPGA產業進入1.0時代。中國FPGA擁有幾百人的芯片設計/軟件開發隊伍,有了自己的架構雛形,使用一般的工藝,擁用基礎的軟件工具和基礎的應用軟IP,有能力進行正向設計,開始培養國產FPGA的應用人才。
而現在正處于中國FPGA發展2.0時代,大約會是2017年到2025年。這一個從有到好的發展時期。中國FPGA產業已經擁有上千名的芯片設計/軟件開發人員。經過努力將有可能形成完備的架構設計,擁有采用先進工藝的能力,好用的軟件工具,具備一部分行業軟IP及解決方案,形成完備的正向設計,開始逐漸建立FPGA應用生態圈,并形成上千人的國產FPGA開發的應用人才隊伍。
至于3.0時代(2026年2035年)將是中國FPGA從好到強的發展階段:形成數千人的芯片設計/軟件開發人員隊伍,采用創新架構設計和最先進制造工藝,具有領先的軟件工具,完備的行業軟IP及解決方案,形成相對完整的FPGA應用生態圈,國產FPGA開發的應用人才將達到數萬人。