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FPGA江湖，生变

晰数塔互联网快讯
2024-11-12 12:25

随着两大EDA巨头英特尔和AMD于几年前分别被Altera和Xilinx收购之后，笔者不少人一样，认为FPGA将进入冰河时期。因为这些处理器巨头收购FPGA公司的初衷，基本都是想将这些FPGA放进数据中心和后来大紫大红的AI大盘子里。

然而，事实的发展证明，FPGA并没有他们想象中的那样容易被驯服。无论是将CPU嵌入FPGA中，还是将FPGA集成到CPU中，很多时候都是一厢情愿。就如大家说了很多年的ASIC会取代FPGA一样。

进入最近几个月，FPGA行业再起波澜。

Altera，重返独立

在大概10年前，英特尔宣布以167亿美元收购了FPGA老二Altera。

按照英特尔时任财务长Stacy Smith的说法，通过这单收购，能将英特尔与Altera的芯片相整合，创造出新一类产品，让客户享有性能方面的大幅提升、较低的成本且有更多的弹性。“光这一部分就让人相当兴奋了。”Stacy Smith强调。

Summit Research分析师Srinivasan Sundararajan也指出，Altera的可编程芯片使英特尔能够提高旗下Xeon服务器芯片的计算能力。

随后几年，英特尔也的确对FPGA与CPU结合投入了很多精力。这种孤注一掷All in的决心也让公司忽视了Altera过往在通信和工业上的积累和客户。但最后，在这条FPGA+CPU道路上不尽如人意之后，Altera却积重难返，再碰到Intel陷入困境，Altera只能重返独立。

2023年10月，英特尔首席执行官帕特·基辛格(Pat Gelsinger)在与投资者的电话会议上讨论了该芯片制造商决定剥离其平台解决方案事业部(PSG)的决定，他认为此举应该为该部门提供所需的自主权，以便在FPGA市场更积极地竞争。

“我们管理得还不够好，”基辛格在电话会议上谈到PSG时说。“我们还看到，我们有机会在利润率较低、中低端的业务领域更有效地执行。”

根据规划，英特尔计划引入外部投资者，为未来两到三年内首次公开募股做准备。在当时，英特尔表示将保留PSG的多数股权。但早两个月，有传闻英特尔出售Altera，但公司重申了之前保留大部分股权的观点。

在拆分之后，Altera于今年九月举办了创新日。该公司的高管在其年度开发者大会上展示了新芯片，并证明了Altera将在未来几年主导可编程芯片市场。

Altera首席执行官桑德拉·里维拉（Sandra Rivera）在新闻发布会上表示：“我们的目标是成为全球第一的FPGA解决方案提供商。”

“这是一个宏大、大胆、雄心勃勃的目标，但对我们来说，这是一个正确的目标，因为我们是世界上唯一一家从上到下、从云端到边缘都涉足FPGA的公司，”Rivera说。

在回顾Altera在英特尔领导下的成功与失败时，Rivera表示，该公司在云计算应用方面取得的成功甚至超出了最初的预期。例如，“基础设施处理单元（IPU）可以将存储管理等任务从服务器主CPU上卸载，这是一个积极的惊喜。”

“这是我们在2015年可能没有看到的，”Rivera说道。“我们实际上赢得了市场上所有可用于FPGA的IPU插槽”，她补充道。

“另一方面，我们的不足之处在于，我们没能将FPGA与CPU更多地集成在一起，因为我们当时没有意识到，在客户真正希望充分发挥两种设备潜力的情况下，对其中一种设备或另一种设备的限制有多大。因此，这一价值主张从未实现，我们在头几年就放弃了这一战略。”Rivera直言。

她同时指出，Rivera计划是在2026年让Altera上市，“这是一个非常有趣且重要的里程碑，”她说，“但我们真正的旅程是在未来几年内，在我们迈向第一的道路上所发生的事情。”

Lattice，陷入困境

在Altera挣扎的同时，另一家美国FPGA公司Lattice却陷入了困境。

上个月，Lattice公布了2024年第三季度的收益报告，称其本季度收入为1.271亿美元，同比下降近34%。汽车和工业收入下降了7%。这延续了Lattice收入同比下降的三个季度趋势，不过第三季度整体收入市场较上一季度增长了约2%。

该公司还承认，已裁员约14%，估计裁员人数约为160人，而该公司去年的员工人数超过1，100人。这一举措和其他成本削减措施预计还将使非员工运营费用减少14%。

“经过深思熟虑，我们在第三季度采取了主动行动，以便更好地将我们的资源与当前的业务水平相匹配，”莱迪思首席执行官福特·塔默（Ford Tamer）在莱迪思的收益公告中表示。“重要的是，我们预计不需要进一步裁员。虽然我们预计短期内行业逆风将继续存在，但我对在莱迪思坚实基础上再接再厉的机会感到兴奋。”

其实在Altera和Xilinx先后被收购之后，Lattice曾经以独立运营的FPGA公司在市场上拿到了不错的成绩表现。

分析师认为，Lattice主要是通过利用主要FPGA制造商优势的策略取得了成功。该公司开发并发布了非大公司生产的小型低功耗FPGA（例如iCE40），这些FPGA已安装在许多智能手机中。然而，这并不足以维持公司的良好业绩，公司一度面临出售自己的危险。随后，公司复兴的推动力是新的FPGA开发方法。它是一种快速部署采用特定半导体工艺制造的FPGA产品的方法，基于称为平台的开发基础在短时间内部署多个产品。

到了2023年底，Lattice推出全新中端FPGA系列，力争和Xilinx和Altera展开新竞争。Lattice明确表示，新推出的器件将与英特尔Arria 10（2013年发布）和Arria V GZ（2012年发布）以及AMD/Xilinx Kintex 7（2012年发布）和Kintex UltraScale+FPGA（2015年发布）进行比较，从而在中端FPGA领域展开竞争。

为了追赶这些巨头，吃下一些以为被放弃的机会，Lattice过去几年还在弥补其在软件库上面的差距。但是，在Lattice的中端Avant FPGA产品中，还有一个明显的缺失，那就是硬化处理器内核。

熟悉FPGA行业的读者应该知道，Lattice过去一直继续依赖软微处理器内核，但软微处理器内核在速度、功耗和硅片消耗方面与硬化处理器内核相比具有固有劣势。将硬化处理器子系统放在FPGA上并不困难。多年来，英特尔和AMD一直在其SoC FPGA和Zync产品上这样做。然而，Lattice似乎并不认为其FPGA需要硬化处理器内核。

也就是说，在现有的设计下，如果您想在基于Lattice的FPGA系统中使用处理器，那么您要么添加一个单独的芯片，要么花费一些逻辑单元在FPGA的可编程逻辑结构中实例化处理器及其支持逻辑。在我看来，这是对逻辑单元的巨大浪费。如果标准内核就足够了，使用硬化处理器更有意义，而且它们通常在基于FPGA的系统中都是如此。

所以说，有点搞不懂Lattice，他们能否与两巨头竞争，也尚未可知。不过，从裁员和业绩看来，他们已经陷入了困境。

ADI，入局FPGA

对于ADI来说，近日传言的收购Flex Logix是一个能理解的事情。正如ADI发言人告诉《EE Times》：“通过收购Flex Logix，ADI可以显著增强我们的数字产品组合，进一步支持我们帮助客户解决最具挑战性的问题。”

ADI执行副总裁兼业务部总裁Gregory Bryant在LinkedIn帖子中表示。“这个团队是eFPGA]技术的领导者，在我们继续引领智能边缘的征程中，他们与我们一起前进。Flex Logix的eFPGA技术（可将FPGA结构无缝集成到SoC和ASIC中）是让我们能够构建差异化平台并帮助解决客户最大挑战的关键构建模块之一。”

关于ADI与FPGA的关系，有些人以为可能是意外。但其实，这某种程度上可能是情理之中。而一切，要从2019年的一单诉讼说起。

2019年，ADI公司起诉赛灵思侵犯专利，声称赛灵思的Zync UltraScale+RFSoC产品中至少有两款使用了ADI的专利转换器技术。该诉讼请求法院禁止赛灵思销售侵犯ADI专利的产品，并要求ADI赔偿经济损失。

根据文件，赛灵思是ADI在模数转换技术方面持续大量投资的重要受益者。ADI多年来一直与赛灵思密切合作，开发针对赛灵思现场可编程门阵列（FPGA）产品量身定制的成熟解决方案，包括赛灵思的Kintex 7和Kintex UltraScale产品、Virtex 7和Virtex UltraScale产品、Zynq 7产品以及最初的Zynq UltraScale产品。

文件还指出，“在双方合作过程中，ADI根据保密协议与Xilinx分享了有关其在ADC技术方面的众多创新的大量且详细的技术信息。”因此在专利诉讼中，Analog Devices声称Xilinx侵犯了其与Zynq UltraScale+RFSoC产品相关的专利，广泛采用了其专有和专利技术。

后来，虽然双方达成了和解，但这可能也成为了ADI的心病。

因为据笔者发现，在赛灵思中文社区，有一个这样的问题——相比于ADI的ADRV9009或AD9371这类单芯片解决方案，RFSOC的优势是什么？

相关回答是：“RFSOC的优势在于在单一芯片里实现更高密度的数据冗余，对于5G MIMO来说，PCB布局的面积会更少。另外消耗方面也比较有优势。同时集成在FPGA中，省却了jesd的链路负载，直接通过axistream进行片内数据传输，更加灵活的方面。”

这可能也加强了ADI进入这个市场的决心，进而推动他们收购了Flex Logix。

据了解，Flex Logix是嵌入式FPGA（eFPGA）IP和可重构DSP/SDR/AI解决方案的领先供应商。自2014年成立以来，公司一直提供可重构硬件解决方案，以加速算法并延长许多设备的产品寿命。

在过去十年中，Flex Logix从一家不起眼的初创公司发展成为拥有最多客户和最多节点支持的嵌入式FPGA IP领先供应商。通过不懈的奉献和对卓越的不懈追求，该公司已成功申请了100多项专利和申请，从而实现了业内最佳的性能、功率和面积。

Flex Logix表示，公司将继续通过其信号处理IP InferX进行创新，InferX具有惊人的性能，可达到每秒数十TeraMAC，并且经过优化，可加速客户应用，包括FFT、FIR、IIR、波束形成、矩阵/矢量运算、矩阵求逆、卡尔曼函数等。该公司首席技术官Cheng Wang表示：“该IP为每瓦每面积性能树立了新标准。InferX的架构可与EFLX eFPGA IP配合使用，从而实现当今的高性能信号处理解决方案。”

在被ADI收购以后，这家公司找到了新的机遇。

写在最后

其实在FPGA市场，这些年还有很多新的变化。例如，同为eFPGA出身的Achronix在看到两大巨头被收购以后，推出了FPGA SoC，希望抓住其中的机会。瑞萨的ForgeFPGA近些年来也跃跃欲试，早些年通过收购Mocrosemi获得Actel的Microchip，也在暗中发力。

在国内，虽然有了复旦微、安路、紫光同创、高云、智多晶、京微齐力和易灵思等一众FPGA厂商外，近来还有苏州异格、中科亿海微、芯璐科技、芯慧微等FPGA冒出来。

FPGA江湖，再起波澜。