本报记者 秦枭 北京报道
随着近年来数字化转型的推进,各行业对数据中心、人工智能和机器学习需求快速增长,对FPGA(现场可编程阵列芯片)的需求也在持续提高。Frost&Sullivan预测,全球FPGA需求在2025年将达到125.8 亿美元。各厂商也在持续加码中端FPGA,莱迪思Nexus/Avant FPGA平台、英特尔Agilex FPGA系列、AMD ACAP平台陆续推出。近日,在原有平台基础上,莱迪思再次推出莱迪思Avant-G和Avant-X平台,分别用于通用设计和高级互连。
莱迪思半导体亚太区总裁徐宏来在接受《中国经营报》记者采访时表示,随着工业、汽车、AI等方面需求的上涨,中端市场在不断发展,莱迪思也不会放弃低端市场或传统的市场,都会不断地投入以及推进,但可能今后几年更多的成长会来自于中端市场上。
创新的中端FPGA
FPGA较少为外界所知,FPGA是一种灵活普适的“万能”芯片,最大的特点是可编程性。无论是CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、DSP(数字信号处理芯片)、Memory(存储芯片),还是各类 ASIC 芯片,在芯片被制造完成之后,其芯片的功能就已被固定,用户无法对其硬件功能进行任何修改。而 FPGA 芯片在制造完成后,其功能并未固定,用户可以根据自己的实际需要,将自己设计的电路通过 FPGA 芯片公司提供的专用 EDA 软件对 FPGA 芯片进行功能配置,从而将空白的 FPGA 芯片转化为具有特定功能的集成电路芯片。每颗 FPGA 芯片均可以进行多次不同功能配置,从而实现不同的功能,具有高度灵活性。
根据FPGA的尺寸、功耗和性能等因素可以将市场分为小型、中端和大型,这些因素也决定了它们可以处理的系统和应用类型。一般而言,小型FPGA的ASP介于1美元到10美元之间;中端FPGA大约在几十美元到100美元之间;大型FPGA则每片大约需要数百美元至数千美元价格。
随着AI和机器智能的日益普及,要处理的数据量不断增加,器件的复杂性也不断增加,市场对于FPGA的要求越来越高。
国内外的厂商纷纷嗅到机遇,调整策略布局中端FPGA市常近几年,英特尔Agilex FPGA系列、AMD ACAP平台相继发布。
去年年底,莱迪思面向网络边缘应用市场,也发布首个超过100K逻辑单元的产品系列Avant系列,尝试将其擅长的低功耗架构、小尺寸和高性能优势拓展到中端FPGA领域。
彼时,徐宏来强调:“Avant平台的面世不但意味着莱迪思迈入了中端FPGA供应商的行列,还打开了一扇通往30亿美元增量市场的新大门。”
近日,莱迪思再次发布了创新中端 FPGA 系列产品Avant-G 和Avant-X,分别用于通用设计和高级互连。此外,还发布了面向人工智能(AI)、嵌入式视觉、安全和工厂自动化的专用解决方案集合的最新版本,添加了新的特性和功能。
徐宏来表示,随着汽车、工业数据的吞吐量、直通端口的提升,原先市场已有产品已经不能支持那些最新的内存接口。再加上AI算力要求,我们对DSP(数字信号处理器)等结构做了优化,保证低功耗同时能够优化在工业与汽车上的应用。
据悉,未来中端产品在莱迪思整体收入中的占比会越来越高。徐宏来表示,像去年年底发布的Avant-E,在2024年会慢慢增加销量,Avant-G、Avant-X以后得销量也会随之增加。因为这不仅仅是一个硬件的挑战,包括开发工具、软件IP都要跟客户的应用相应配套,所以产品与跟客户和市场之间需要一个磨合的过程。
AI时代迎新机
AI芯片主要分为GPU、FPGA以及ASIC,AI场景需要多核、高并发、高带宽的AI芯片。AI芯片,也被称为AI加速器或计算卡,即专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块。当前,AI芯片主要分为GPU 、FPGA(现场可编程门阵列),及以TPU、VPU为代表的ASIC(特定应用集成电路)芯片。
目前英伟达主导了全球95%的AI训练领域市场,随着算力需求的激增,以及地缘政治等因素的影响,导致英伟达的GPU“一卡难求”,再加上AI算力成本持续攀升,包括谷歌、亚马逊、阿里巴巴、腾讯、Meta等大厂先后入局造芯,下场自研AI芯片。
但这对于除GPU外的其他类型AI芯片也是一次难得的契机。
徐宏来认为,技术的管制以及供应链的限制,对FPGA应该说现在是一个机会,因为FPGA的架构对AI的训练有很大的市常有些应用不一定需要GPU,尤其在边缘计算上,完全可以用FPGA替代。可以更优化地利用不同的GPU、FPGA,甚至于别的一些器件来优化对AI算力的评估、应用。随着AI的兴起,不仅对FPGA,在边缘计算上,各种器件都可以参与进来,对技术的普及、优化都是一个很好的机会。
不过,FPGA与GPU之间并不是非此即彼的关系。
“FPGA应用与GPU之间,我更觉得它是一个协处理器这样的应用。”莱迪思现场技术支持总监蒲小双说道,“我们的边缘AI应用在电脑上,所完成的功能就是设定主GPU没有运作的时候。为了提高安全性,如果有人经过,电脑会发出警告,告诉你后面有人。其实GPU完全可以做到,但是笔记本电脑为了省电,不希望笔记本电脑的GPU完全启动。我相信我们的产品应该是做协作处理,而不是竞争的关系。”
(编辑:张靖超 校对:翟军)