多方资料显示,fpga将在云端数据中心业务发挥突出的作用。据某数据调研报告预计,未来云端芯片的空间2020年有望达105亿美元,其中fpga将贡献20亿美元。
上海安路信息科技有限公司(以下简称“安路科技”)市场与应用部副总经理陈利光告诉记者:“fpga已经在大型数据中心得到大规模应用,全球七大超级云计算数据中心包括亚马逊aws、微软azure、阿里云、腾讯云、百度云、ibm、facebook都采用了fpga加速服务器。人工智能的广泛应用场景的架构多样性,可以充分发挥fpga的优势和特点,开创新型fpga在数据中心的新局面。”
陈利光强调,云端数据中心处理业务具有复杂、多样、灵活的特点。fpga的硬件现场可编程性和灵活性使得fpga非常适合处理云端数据中心业务。他表示,ai包括两个重要步骤,训练(train)和推论(inference)。gpu目前主要运用在train阶段,处理大量的数据样本和参数,但是推断市场对ai芯片的需求远远大于训练,在需要推断的实时使用深度学习的神经网络算法实现平台里,fpga扮演的角色将越来越重要。
云端数据中心必须用非常先进的工艺如20纳米或16纳米去做。紫光同创市场营销中心总经理包朝伟介绍道:“目前中国最高端的fpga产品就是pgt180h,这是紫光同创titan系列高性能fpga产品,采用40nm工艺制造、拥有近2万门规模、带有6.25gbps高速通信串行接口serdes和1066mbps速率高速存储接口ddr3的高性能fpga器件,也是国内唯一一款中大规模的fpga器件。而xilinx等国外fpga巨头的产品比我们中国高出了2代,它们的最新产品才能达到数据中心应用需求,目前国产fpga性能指标还是达不到,不过中大规模国产fpga在某些ai终端应用场合,例如汽车人工智能adas、智能安防监控等方面,是基本够用的,且性价比高,有一定优势,但小规模国产fpga仍然也达不到ai终端应用需求。所以,国产fpga在云端和终端的市场之路,还比较漫长、艰难、需要继续努力。”
fpga在云端数据中心爆发点在哪里?包朝伟表示,目前xilinx和altera已经在数据中心加速卡实现了第一步。他更看好xilinx在这个领域的布局,认为xilinx也正在做更高工艺的产品(16nm),预计量产时间在2018年年底以后,籍此以实现在数据中心更多的应用。
而国内fpga在数据中心的进度要看紫光同创、安路和高云等的进度。包朝伟说:“数据中心事关国家安全,且也有贸易禁运的隐忧,中兴禁运事件就是一个鲜活的案例。只要国产厂家做出来,性能质量满足要求,估计是有很大市场机会的。我相信包括紫光同创在内的所有国产fpga厂商都特别期待能够与中国知名系统设备厂商联合起来,形成良好的供需商务合作关系,实现共赢。”
从ai芯片发展路线和规律上来看,未来ai芯片要解决几个问题,最关键的是灵活度,要能实现并行的高速运算,二是要容易开发;三是能耗比要好。这三点一定是未来ai芯片的发展方向,也是fpga厂商都需努力突破的要点。
从市场竞争格局来看,目前fpga市场高度集中化,xilinx和altera两家几乎囊括了近90%的市场份额,合计专利达到0多项,剩余份额被lattice和microsemi占据,共计超过3000项专利,技术专利和开发难度使得fpga行业形成了较高的壁垒,这对后进者造成非常大的压力。
广东高云半导体科技股份有限公司工程副总裁王添平坦言,在fpga的传统市场,一直被经营了30多年的fpga的美国四大家垄断着,国产fpga厂商虽然举步维艰但近几年在产品布局、发展策略方面发力已经初见成效。
“高云2014年1月成立至今,通过差异化设计,在市场上已经推出了2个家族4个系共11款芯片,有50多个封装形式,与国际厂商直接争夺市场,是国产fpga厂商中可售产品种类最多、产品布局最全面的。特别是片上嵌入flash的低密度gw1n家族2个系列8款芯片,目前市场上只有lattice和altera有类似产品,深受客户宠爱。而我们的ai产品已经在客户手中批量出货了。同样随着高云低、中、高密度fpga产品布局的不断完善,我们智能识别、智能制造等方面的产品将很快从研发进入量产阶段。”王添平说。
陈利光同样表示,fpga市场格局仍然将高度集中化,未来一段时间,fpga市场将继续由xilinx和intel(altera)公司主导。在中国,很难再有新的fpga公司出现,如果有新的初创公司,也将很难发展,这是由fpga的高技术门槛和人才卡位决定的。
“在中国国内,安路科技具有人才、技术、资金和市场的大幅度领先优势。安路科技拥有国内fpga行业最强的技术、市场和管理团队,自主开发的软件、硬件和测试技术。公司产品和技术方面都已经获得市场认可,同时在资本方面,安路也得到了众多国内领先的基金和企业的鼎力支持。安路科技目前正在研发面向数据中心、智能终端等广泛应用领域的高端fpga产品系列,力争成为全球领先的fpga公司。”陈利光强调说。
综上所述,人工智能应用需求的出现给fpga带来了历史性的发展机遇,fpga强大的并行计算能力、高能耗比、灵活的编程等优势,决定其将在人工智能应用中发挥重要作用,从市场竞争格局来看,xilinx和intel(altera)将在高端云服务器占据长时间的主导地位,而国内厂商的主导市场仍在应用终端(汽车adas、工业、通信、医疗、ar/vr)以及中低端的后台服务器市场,而国产厂商要想走入云端,还必须突破在fpga高端技术人才、先进工艺制程等方面瓶颈,并联合国内(bat)高端云服务器设备厂商共同努力,建立起自己的生态。长远来看,走向自主定制是必然趋势,但“革命尚未成功,同志仍需努力”,期待国产fpga厂商在未来的发展有更出色表现。
来源:华强电子网
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