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赛灵思:从可编程逻辑到All Programmble初心不改
更新于2015-09-15 14:11:02 文章出处:与非网
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 一直以来,在FPGA领域我们一直将赛灵思和Altera视为行业双雄,但是随着英特尔收购Altera的应声落地,赛灵思反而显得有些独孤求败。也有人预测英特尔收购Altera以后会进行深度整合,一旦两者发挥各自优势加之原有的IP技术方案将会创造出新一代优势产品,这样一来赛灵思似乎面临的是更强的竞争对手?

 

但我们也不难发现,赛灵思从2011年推出Zynq-7000系列就已经开始转向全可编程(All Programmble)的发展道路。2012年Vivado的登场更是突破了可编程系统集成度和实现速度两方面的重大瓶颈,将设计生产力提高到同类竞争开发环境的4倍。按照常规的产品开发思路,产品创新是由同行竞争而来,但是面对赛灵思的All Programmble发展模式Altera似乎不为所动,由此看来这一发展套路与竞争无关。随着赛灵思推出SDX软件定义开发环境—SDNet,SDAccel和SDSoC,它与竞争对手的差距似乎越来越大。

 

赛灵思转向All Programmable的初衷是什么?谁来布局了这一前瞻性战略?相信很多人都和笔者有着同样的疑问。赛灵思公司战略与市场营销高级副总裁Steve Glaser对此进行了深度解析。

赛灵思公司战略与市场营销高级副总裁Steve Glaser

 

放眼全局,All Programmble是发展的必然
FPGA市场一直面临一种尴尬:FPGA从开发之初就设有专门的硬件描述语言进行开发,包括VHDL、Verilog等,而编程人员一般只具备C、C++等软件语言编程能力。软件工程师若想从事FPGA行业,个人必须从头学习和FPGA相关的硬件语言。这对于当初只接触C和C++语言的工程师来说是一个极大的挑战,同时也成为阻碍FPGA行业发展的一大瓶颈。

 

随着物联网时代的到来,硬件人员更多面向硬件系统展开设计,而智能系统更多是软件人员来负责设计,其中系统算法尤为重要。这就致使更多的软件开发人员加入FPGA设计的大潮中,以前的瓶颈怎样打破?为他们提供互通的开发工具势在必行。

 

怎样跳出原有的条条框框解决这样的问题?Steve讲了一个商学院的故事,火车公司不能只是和火车公司竞争,而要看到他客户服务的不仅仅是火车的客户,而是要瞩目整个运输行业。软件工程师的需求似乎和这个故事的寓意不谋而合,作为FPGA的发明者,于是赛灵思在4-5年前就开始思考如何跳出可编程逻辑的范畴,而把赛灵思放到一个更大的商业环境中去服务更多的用户群,从那个时候起,公司的管理层就为董事会演示了公司从可编程逻辑到全可编程转型的蓝图,也从那个时候开始一步步走上转型之路。

技术节点的不断超越,创新步伐的快速向前
赛灵思成立于1984年,如今在本行业已经有了31年的积累,在全球服务于两万多家客户,3500名员工,2014年营收25亿美元,是全球无晶圆模式的开创者。Steve介绍,“我们总部的走廊里挂满了专利,数量高达3500项,其中60项专利行业排名第一,我们是第一个把软件放在芯片上的公司,在过去3-4年中,我们又发明了十多个行业第一的专利,由此可见,我们创新的速度加快了很多。”

 

赛灵思在3大工艺节点的快速推进是它在All Programmable取得现有成就的重要基石。2013年10月,赛灵思28nm 3D IC 系列产品全线量产,芯片尺寸缩小,功耗明显降低,这为赛灵思后来在台积20nm SoC和16FinFET工艺上取得新的成功奠定了坚实的基础;同年12月基于20nm工艺的UltraScale架构FPGA产品正式发货,Virtex系列的逻辑单元数扩展到前所未有的440万,相当于5000万个ASIC等效门,已经可以进入更多传统ASIC/ASSP产品的应用市场,加速替代ASIC;2015年,16nm UltraScale+产品系列包括FPGA、3DIC和多处理SoC(MPSoC),基于台积电最新先进的16 FinFET+工艺,主攻LTE Advanced、早期5G无线、Tb级有线通信、汽车高级驾驶员辅助系统,以及工业物联网五大下一代关键应用,至此赛灵思在行业中占有了绝对优势。

 

Steve介绍了赛灵思细分市场的分布情况,“2011年赛灵思的市场份额是53%,2015年已经上升到56%。如果细分市场,其中高端保持了60%的占有率,中端从1%上升到了54%,低端从40%上升到了51%。这得益于Zynq SoC, MpSoC,还有3DIC的发展。从工艺节点来看,28nm工艺我们占62%的市场份额,20nm我们占70%的市场份额,目前在16nm工艺也已经超出了竞争对手,新产品马上就将面世。”

从上图更多人会有疑问,赛灵思中端产品的崛起为何如此迅猛?Steve指出,“原来我们没有中端产品,因此中端市场只有一个40nm的Arria,后来我们针对中端市场开发了28nm的Kintex,以及后来基于ARM结构的Zynq SoC,中端产品的市场份额一下子就上来了。图中54%的市场份额只是针对40nm和20nm这两个技术层面,如果只考虑28nm,我们中端产品的市场份额就不是54%了,而是75%,如果再单独考虑Zynq市场的话,我们的份额会高达95%,这得益于我们在中端市场弥补了过去的空缺。”

 

“软件定于”与“硬件优化”两手抓,两手都要硬

下一代工业的发展大趋势中有很多要点,一方面客户需要朝着软件定义的方向发展,与此同时还有很多硬件优化的要求,而两个需求朝着两个不同的方向发展,因此出现了需求的两极分化。Steve指出,“图中左侧是把客户朝着软件定义系统这个方向拉的各种不同因素,系统、器件、网络等,客户需要自己有更大的灵活性,同时希望通过软件能够使自己的系统更加智能,另外希望自己的产品有更多的可扩展性,因此可以增加更多的客户、提高服务,另外他们还希望集中控制,同时更加易于开发、升级。由此可见,这种新趋势又对我们的硬件优化提出了新的挑战和新的要求。”

 

任意互联也朝着硬件方向发展,仅仅是软件相互连接还不够,未来硬件之间也会实现连接,不仅跟芯片连接,跟传感器连接,物联网的各个环节都是传感器之间相互连接,机器与机器之间的连接,机器与互联网的连接,互联网与云端连接。随着信息信息的不算增加。现在可编程领域面临两极分化的挑战,这就需要专业化的公司来帮助用户把硬件和软件都变得更加可编程,这样才能使它们更加优化。Steve表示,“为了让软件工程师可以控制硬件,我们推出了SDSoC;为了使数据中心加速,我们推出了SDAceel设计环境;我们所打造的软件定义设计环境所带来的全可编程和强大的集成智能方案称之为异构多处理器的MPSoC,拥有与众不同的编程引擎。基于硬件和软件的优势,赛灵思公司是世界上唯一一个可以解决可编程两极分化问题的公司。”

 

FPGA没有天花板,未来的天地更广阔
FPGA发展至今在很多应用中还是起到原型设计的作用,很多人可能会问未来市场容量怎么突破?怎样更大可能地发挥现有资源以及扩展其它市场?针对这样的疑问,Steve从两个方面进行了阐述。

 

一是关于工程师群体的增加。在目前软件工程师是硬件工程师5到10倍的情况下,赛灵思的目标是希望有更多的软件工程师在没有硬件基础的情况下就能够对FPGA器件进行编程,因此今后五年就会有比现在多五倍的用户来使用赛灵思的产品和技术。

 

二是技术的进步。为了满足更多用户的需求,赛灵思的软件可编程的技术已经快速发展,过去只有两个可编程的处理器的内核,现在已经增加到了七个核心(包括:4个ARM 应用处理器, 2个ARM实时处理器,还有一个ARM GPU),赛灵思目前拥有FPGA、SoC、MPSoC和3D IC产品组合,同时支持各种All Programmable的模型。这不仅包括RTL逻辑设计,而且包括综合利用C、C++、OpenCL和其它领域优化的语言和环境所创建的“软件定义”的硬件和“软件定义” 的系统,形成了一个大的异构结构。

 

赛灵思未来关注的领域

 

在SDx软件定义开发环境中,赛灵思目前已经推出SDAccel, SDNet和SDSoC,分别用于云计算、NFV加速、视频/视觉,以及工业物联网 (I-IOT) SoC和SDN可编程网络。Steve强调,“上图中的内容就是未来赛灵思关注的潜在增长领域,如汽车行业中自动驾驶员的辅助系统,目前有16家汽车制造商都在使用我们的技术,预计在这个行业中会呈两位数增长;视觉应用有20多种,每年增长空间浮动应该是17%-20%;工业物联网方面也有很多例子,比如说智能城市、智能能源、智能医疗,医疗方面有很多影像、视频需求,还有工厂自动化、机器人之间的互联。不光机器之间需要互联,他们还需要和互联网实现互联,因此一个工厂可能安装上千个传感器,传感器不断收集大量数据发送到云端,然后在云端通过大数据分析来决定它是否维修,因此有很多种创新和应用都是相互联系起来的,未来工业物联网的增长速度会达到15%。”

 

“关于SDX系列的拓展,今后我们会针对各个不同领域开发软件定义的开发环境,比如针对计算视觉,我们就把XD变成用OpenCD。今后针对几个大的发展趋势,我们会专门定制化做一些开发环境,包括物联网互相连接,安全性,然后更加简化,专门开发出很酷的面板。”Steve补充。

 

有了“天时”和”地利”,“人和”更关键
在中国一件事情的成功讲究“天时地利人和”,而在赛灵思的发展道路上我们也可以看到这样的影子。战略方针的制定很重要,但是在领导层有懂行的人也同样重要,我们不妨看看Steve Glaster的个人背景。他在系统、半导体、电子设计自动化领域拥有25年的公司战略、购并、研发及市场营销经验,加入赛灵思之前,Glaster 在益华电脑 (Cadence Design Systems) 担任战略开发副总裁。再之前,他在 Verisity 公司担任市场营销高级副总裁,并曾在 VLSI Technology 的 ASIC 部门和休斯飞机公司的卫星通信部门担任过各种高级业务和技术职务。除了亲自进行过通信芯片设计与开发外,他还曾领导过 SoC 平台设计、IP 标准、系统级设计、自动化系统集成和指标导向型验证方面的重大行业计划和公司计划。

 

当笔者问他在EDA领域的经验是否有助于在FPGA领域用全新的视角带领这个公司发展时,Steve肯定地回答,“确实有。赛灵思是一个非常独特的公司,我进来以后好象里面就有一个EDA一样,和以前接触的各种设计工具、设计方法、设计IP都很相近,比如过去的SoC,现在是FPGA的SoC,东西是一样的,只是针对的器件不同,应用不同,发展方向不同而已。”由此可见,赛灵思的All Programmable之路和Steve Glaster自身的经验积累也有一定的关系。

 

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