FPGA到大海里“攪局”，全球處理器供應格局將“重構(gòu)”
[導讀]關(guān)鍵字： FPGA ARM DSP CPU “我們已經(jīng)連續(xù)三個季度銷售額創(chuàng)新高了，今年Q2我們的銷售
關(guān)鍵字： FPGA ARM DSP CPU “我們已經(jīng)連續(xù)三個季度銷售額創(chuàng)新高了，今年Q2我們的銷售額又創(chuàng)紀錄地達到了5.95億美元。這是多年來沒有看到的成績了，F(xiàn)PGA正在走出囿池，向廣闊無垠的空間發(fā)展。”賽靈思高級副總裁兼CTO Ivo Bolsens對《國際電子商情》記者驚喜地說道。他特別強調(diào)：“我們發(fā)現(xiàn)39%的銷售額來自于客戶對新產(chǎn)品線的需求，這表示驅(qū)動這一輪增長的是真實的需求，而不是某些人分析的觸底反彈、增補庫存所致?！?br />
Ivo Bolsens：我們將從一條小池塘的大魚變成大海里的最能干的魚。
是的，不僅是賽靈思，其傳統(tǒng)對手Altera這幾個季度也取得了不錯的成功。賽靈思領(lǐng)導的FPGA陣營正在從門前的小小池塘進入一個浩瀚的大海，他們的應用觸角已伸向DSP、嵌入式CPU，當然更是不斷地在傳統(tǒng)對手ASIC/ASSP的領(lǐng)土攻城略地?！皞鹘y(tǒng)上，全球FPGA/PLD的銷售額約為30-40億美元/每年，而今年預計會大大突破這個數(shù)據(jù)。這里的原因一是經(jīng)濟危機后人們的成本意識加強，F(xiàn)PGA可使他們更省錢，設(shè)計更靈活；二是經(jīng)濟危機后市場快速恢復，F(xiàn)PGA可以讓他們迅速抓住商機；最后一個原因、也是最重要的原因，很多應用變得越來越適用于FPGA，而傳統(tǒng)的DSP、CPU和ASIC已不能滿足需求?！盜vo解釋道。
FPGA從小池塘闖入浩瀚大海
“有一天，當工程師使用FPGA就像使用ARM處理器一樣簡單和便宜，這時FPGA就會進入目前大量嵌入式CPU、DSP和ASIC/ASSP所適用的領(lǐng)域。我們將從一條小池塘的大魚變成大海里的最能干的魚(Smart Fish)?！盜vo自信地表示，“這一天很快就會到來。”
是的。賽靈思正在邁向目標。他們于前不久已向全球宣布推出一種全新的可擴展式處理平臺架構(gòu)，將兩個ARM Cortex-A9核與FPGA集成，并共享一個AXI(緩存一致性接口)總線接口?！巴酝腇PGA相比，這是一種全新的架構(gòu)?！痹诠歼@種新型架構(gòu)半年后，Ivo Bolsens向本刊詳細解釋了賽靈思的設(shè)計思路：“首先，它是一種對等的異構(gòu)多核處理器架構(gòu)，F(xiàn)PGA可直接與處理器內(nèi)部總線連接，與傳統(tǒng)的FPGA為外設(shè)的架構(gòu)比較，傳輸速度和效率大幅提升；第二，我們這一全新的架構(gòu)，是ARM with FPGA，而不是以前的FPGA with CPU，其目的就是要讓工程師使用FPGA的感覺像是使用ARM處理器一樣簡單，我們的整個設(shè)計思路都會發(fā)生改變?！?br />
很明顯，賽靈思的目的就是要搶占未來巨大的嵌入式CPU市場，從消費電子市場，到高端的通信市場。不過，其對手們肯定不會束手待斃，他們也在往這種異構(gòu)多核的架構(gòu)演進，包括傳統(tǒng)的嵌入式處理器廠商如飛思卡爾、TI、ST、三星、Marvell以及本土的瑞芯微等大批處理器廠商，他們都在向多核ARM硬加速器的多核異構(gòu)架構(gòu)演進；更包括賽靈思可能即將要面對的最強大競爭對手英特爾，雖然他們現(xiàn)在仍是親密無間的好兄弟。
在今年三月的IDF會上，英特爾嵌入式實驗室負責人就在一次小型媒體會上透露了他們未來的嵌入式CPU架構(gòu)，該架構(gòu)與賽靈思的架構(gòu)非常相似，只不過，X86的Atom處理器代替了ARM核、多個基于硬加速器的功能模塊IP代替了FPGA、總線方面則由QPI總線代替了AXI。其實，正如清華大學教授、國家863核高基項組負責人魏少軍在前不久深圳IIC主題演講中所指出：“這是大勢所趨。幾年后，嵌入式CPU、DSP、FPGA等各種處理器的架構(gòu)都將殊途同歸，因為他們的架構(gòu)都要向一個共同的目標演進，那就是必須同時集成動態(tài)可重配置功能、可編程功能、超級計算功能以及大量的邏輯陣列。這種趨勢將改寫目前的處理器供應商格局。”
然而，這種趨勢正是FPGA廠商所朝思暮想的，這也將徹底改變他們的命運，使得他們能走出傳統(tǒng)FPGA的應用瓶頸，從小小池塘走向無垠的大海。不過，同樣是異構(gòu)多核架構(gòu)，ARM with FPGA的優(yōu)勢又在哪里呢？“這些競爭對手產(chǎn)品中的異構(gòu)核是硬加速器核，只能完成固定的功能；而我們的異構(gòu)核是FPGA，生來就有可重配置性，能靈活地配置成需要的多種功能，而可重配置是未來很多應用的重要需求?！盜vo解釋道。
［轉(zhuǎn)下一頁：賽靈思與DSP廠商之間的演變故事］
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1 2 到第頁 End of article 關(guān)鍵字： microprocessor 微處理器 MIPS instruction set
在生產(chǎn)出第一塊芯片龍芯一號之后，北京神州龍芯集成電路設(shè)計有限公司(BLX)在北京成立。該公司經(jīng)過3年的努力，成功地研制出中國第一個32位商業(yè)微處理器。該處理器為266MHz，具有自有知識產(chǎn)權(quán)，采用MIPS指令集，并能動態(tài)解釋X86指令集。該公司已經(jīng)開始研制一個支持32位和6?位地址的6?位處理器版本。
該處理器主要的應用目標是寬帶嵌入芯片和瘦客戶端PC應用，預計這兩個領(lǐng)域?qū)⒃谥袊霈F(xiàn)爆炸性增長。
由于中國的開發(fā)人員第一次設(shè)計這樣的芯片，因此他們曾希望能同俄國的科學家Boris Babaian進行合作。Boris Babaian曾領(lǐng)導研制了E2K處理器構(gòu)架。但是由于專利費用的問題，與俄國的談判破裂，中國的研發(fā)小組降低了研發(fā)計劃，將目標定位于嵌入市場。[!--empirenews.page--]
位于倫敦的市場調(diào)查公司Strategy Analytics稱，到2002年底，有290萬中國家庭將通過寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。2003年，這一數(shù)字將達到840萬，而2008年將達到3670萬。
為了更方便客戶使用該芯片，BLX公司開發(fā)了四種參考設(shè)計，瘦客戶端PC平臺、防火墻適配卡、SoHo網(wǎng)絡(luò)路由器平臺及存儲平臺，其它的參考設(shè)計仍在研發(fā)中。該公司稱，龍芯一號將在2003年第一季度開始小批量生產(chǎn)，同年下半年實現(xiàn)量產(chǎn)。
End of article 關(guān)鍵字： FPGA ARM DSP CPU
不過，他也坦承，目前來看X86+特定硬核的處理速度可以比賽靈思的可重構(gòu)功能更快。賽靈思的ARM based FPGA目前定位在深度嵌入式領(lǐng)域，致力于通過其靈活多變的特點搶占細分市場，從市場的長尾中最大程度獲益，而英特爾的嵌入式立足于高端嵌入式市場，主攻大規(guī)模高性能應用領(lǐng)域， 同時矚目深度嵌入式領(lǐng)域。
“所以，有些市場仍是屬于英特爾特有的市場，我們不會與他們競爭，比如視頻游戲?！弊鳛橛⑻貭柖嗄甑暮献骰锇椋坪醪惶敢庠u論賽靈思未來與英特爾的競爭關(guān)系，他說“目前看來，賽靈思高端與INTEL保持了良好的合作關(guān)系，深度嵌入式方面與ARM緊密合作的局勢短期不會改變?！?br />
然而，根據(jù)Ivo的介紹，在其它更廣泛的視頻應用領(lǐng)域，ARM with FPGA將擁有巨大的發(fā)揮空間，而2012年全球互聯(lián)網(wǎng)上流量將有一半是基于視頻應用。這表示未來賽靈思與英特爾(特別是英特爾未來要主推的嵌入式CPU), 在深度嵌入式領(lǐng)域有一天可能會在中間某個地方相遇，競爭關(guān)系將在所難免。而賽靈思與英特爾目前親密的合作關(guān)系也將會走上一種競合的關(guān)系。
其實，賽靈思與親密戰(zhàn)友之間的這種演變故事已發(fā)生過了，這就是它與DSP廠商的故事。FPGA與DSP廠商早已從親密戰(zhàn)友走上競合關(guān)系，并且未來恐怕更是會針鋒相對，特別是在目前DSP也寄預厚望的LTE/4G市場?！霸趥鹘y(tǒng)的3G設(shè)備市場，F(xiàn)PGA的主要應用是射頻后處理方面，然而在未來的LTE/4G市場，F(xiàn)PGA將進入基站等核心應用，直接取代目前的多核DSP?！盜vo已毫不諱言與DSP的激烈競爭，“這個市場我們已開始進入，并且旗開得勝，未來的增長潛力巨大。”
他解釋道：“在未來的4G基站系統(tǒng)中，X86仍在數(shù)據(jù)控制方面占優(yōu)勢，而FPGA則會在數(shù)據(jù)處理方面擁有巨大優(yōu)勢。以前這部分功能主要是由DSP來完成的，然而隨著4G網(wǎng)絡(luò)對大量并行數(shù)據(jù)處理需求的增加，多核DSP已不能滿足需求?！?br />
當然，除了在嵌入式CPU和DSP的大海里搶食，F(xiàn)PGA永遠不會停止從傳統(tǒng)對手ASIC和ASSP的手里不斷攻城略地，直到有一天將他們逼到墻角。Ivo表示，“隨著我們高性能、低功耗的28nm賽靈思7系列FPGA的推出，在新的設(shè)計項目中基于FPGA的設(shè)計項目數(shù)將是ASIC/ASSP的三倍。采用新的統(tǒng)一架構(gòu)的FPGA將會從兩頭直逼ASIC/ASSP的領(lǐng)地：高端直達40G/10G網(wǎng)絡(luò)的核心數(shù)據(jù)包處理、核心接口部分和Serdes芯片，這些領(lǐng)域傳統(tǒng)上多由ASIC來完成，因為其需要高速低功耗，現(xiàn)在7系列在性能提升的同時(可支持多達200萬個邏輯單元)將整體功耗降低50%以上，已完全能勝任這些工作；而低端則會直逼最新的消費電子產(chǎn)品，比如數(shù)碼相機、3D電視、便攜醫(yī)療設(shè)備以及車載信息娛樂系統(tǒng)等應用，在這些市場，7系列中的ARTIX 7將以低成本低功耗直接挑戰(zhàn)ASIC/ASSP應用?！?br />
在賽靈思的規(guī)劃中，留給ASIC/ASSP的領(lǐng)地越來越小，“從目前來看，只有手機不是FPGA適合的市場?！盜vo坦承，“另外，高端核心網(wǎng)絡(luò)中的包交換功能仍是ASIC/ASSP的強項。”
除上面提到的應用外，下一步FPGA還將會大規(guī)模地進入數(shù)據(jù)中心、統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、存儲網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、工業(yè)醫(yī)療以及測試測量設(shè)備等領(lǐng)域，它將在一個無限廣闊的大海里縱橫馳騁。不過，面對以上這些所有的熱點和新興應用，全球的處理器廠商也都在不斷改變自己以守住陣地、并且進一步在對方領(lǐng)土里攻城略地，未來5-10年全球處理器供應格局定會“重構(gòu)”，一個全新的面貌將會出現(xiàn)。
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Ivo Bolsens：我們將從一條小池塘的大魚變成大海里的最能干的魚。
是的，不僅是賽靈思，其傳統(tǒng)對手Altera這幾個季度也取得了不錯的成功。賽靈思領(lǐng)導的FPGA陣營正在從門前的小小池塘進入一個浩瀚的大海，他們的應用觸角已伸向DSP、嵌入式CPU，當然更是不斷地在傳統(tǒng)對手ASIC/ASSP的領(lǐng)土攻城略地?！皞鹘y(tǒng)上，全球FPGA/PLD的銷售額約為30-40億美元/每年，而今年預計會大大突破這個數(shù)據(jù)。這里的原因一是經(jīng)濟危機后人們的成本意識加強，F(xiàn)PGA可使他們更省錢，設(shè)計更靈活；二是經(jīng)濟危機后市場快速恢復，F(xiàn)PGA可以讓他們迅速抓住商機；最后一個原因、也是最重要的原因，很多應用變得越來越適用于FPGA，而傳統(tǒng)的DSP、CPU和ASIC已不能滿足需求?！盜vo解釋道。
FPGA從小池塘闖入浩瀚大海
“有一天，當工程師使用FPGA就像使用ARM處理器一樣簡單和便宜，這時FPGA就會進入目前大量嵌入式CPU、DSP和ASIC/ASSP所適用的領(lǐng)域。我們將從一條小池塘的大魚變成大海里的最能干的魚(Smart Fish)?！盜vo自信地表示，“這一天很快就會到來。”
是的。賽靈思正在邁向目標。他們于前不久已向全球宣布推出一種全新的可擴展式處理平臺架構(gòu)，將兩個ARM Cortex-A9核與FPGA集成，并共享一個AXI(緩存一致性接口)總線接口?！巴酝腇PGA相比，這是一種全新的架構(gòu)?！痹诠歼@種新型架構(gòu)半年后，Ivo Bolsens向本刊詳細解釋了賽靈思的設(shè)計思路：“首先，它是一種對等的異構(gòu)多核處理器架構(gòu)，F(xiàn)PGA可直接與處理器內(nèi)部總線連接，與傳統(tǒng)的FPGA為外設(shè)的架構(gòu)比較，傳輸速度和效率大幅提升；第二，我們這一全新的架構(gòu)，是ARM with FPGA，而不是以前的FPGA with CPU，其目的就是要讓工程師使用FPGA的感覺像是使用ARM處理器一樣簡單，我們的整個設(shè)計思路都會發(fā)生改變?！?br />
很明顯，賽靈思的目的就是要搶占未來巨大的嵌入式CPU市場，從消費電子市場，到高端的通信市場。不過，其對手們肯定不會束手待斃，他們也在往這種異構(gòu)多核的架構(gòu)演進，包括傳統(tǒng)的嵌入式處理器廠商如飛思卡爾、TI、ST、三星、Marvell以及本土的瑞芯微等大批處理器廠商，他們都在向多核ARM硬加速器的多核異構(gòu)架構(gòu)演進；更包括賽靈思可能即將要面對的最強大競爭對手英特爾，雖然他們現(xiàn)在仍是親密無間的好兄弟。
在今年三月的IDF會上，英特爾嵌入式實驗室負責人就在一次小型媒體會上透露了他們未來的嵌入式CPU架構(gòu)，該架構(gòu)與賽靈思的架構(gòu)非常相似，只不過，X86的Atom處理器代替了ARM核、多個基于硬加速器的功能模塊IP代替了FPGA、總線方面則由QPI總線代替了AXI。其實，正如清華大學教授、國家863核高基項組負責人魏少軍在前不久深圳IIC主題演講中所指出：“這是大勢所趨。幾年后，嵌入式CPU、DSP、FPGA等各種處理器的架構(gòu)都將殊途同歸，因為他們的架構(gòu)都要向一個共同的目標演進，那就是必須同時集成動態(tài)可重配置功能、可編程功能、超級計算功能以及大量的邏輯陣列。這種趨勢將改寫目前的處理器供應商格局。”
然而，這種趨勢正是FPGA廠商所朝思暮想的，這也將徹底改變他們的命運，使得他們能走出傳統(tǒng)FPGA的應用瓶頸，從小小池塘走向無垠的大海。不過，同樣是異構(gòu)多核架構(gòu)，ARM with FPGA的優(yōu)勢又在哪里呢？“這些競爭對手產(chǎn)品中的異構(gòu)核是硬加速器核，只能完成固定的功能；而我們的異構(gòu)核是FPGA，生來就有可重配置性，能靈活地配置成需要的多種功能，而可重配置是未來很多應用的重要需求?！盜vo解釋道。
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在生產(chǎn)出第一塊芯片龍芯一號之后，北京神州龍芯集成電路設(shè)計有限公司(BLX)在北京成立。該公司經(jīng)過3年的努力，成功地研制出中國第一個32位商業(yè)微處理器。該處理器為266MHz，具有自有知識產(chǎn)權(quán)，采用MIPS指令集，并能動態(tài)解釋X86指令集。該公司已經(jīng)開始研制一個支持32位和6?位地址的6?位處理器版本。
該處理器主要的應用目標是寬帶嵌入芯片和瘦客戶端PC應用，預計這兩個領(lǐng)域?qū)⒃谥袊霈F(xiàn)爆炸性增長。
由于中國的開發(fā)人員第一次設(shè)計這樣的芯片，因此他們曾希望能同俄國的科學家Boris Babaian進行合作。Boris Babaian曾領(lǐng)導研制了E2K處理器構(gòu)架。但是由于專利費用的問題，與俄國的談判破裂，中國的研發(fā)小組降低了研發(fā)計劃，將目標定位于嵌入市場。[!--empirenews.page--]
位于倫敦的市場調(diào)查公司Strategy Analytics稱，到2002年底，有290萬中國家庭將通過寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。2003年，這一數(shù)字將達到840萬，而2008年將達到3670萬。
為了更方便客戶使用該芯片，BLX公司開發(fā)了四種參考設(shè)計，瘦客戶端PC平臺、防火墻適配卡、SoHo網(wǎng)絡(luò)路由器平臺及存儲平臺，其它的參考設(shè)計仍在研發(fā)中。該公司稱，龍芯一號將在2003年第一季度開始小批量生產(chǎn)，同年下半年實現(xiàn)量產(chǎn)。
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不過，他也坦承，目前來看X86+特定硬核的處理速度可以比賽靈思的可重構(gòu)功能更快。賽靈思的ARM based FPGA目前定位在深度嵌入式領(lǐng)域，致力于通過其靈活多變的特點搶占細分市場，從市場的長尾中最大程度獲益，而英特爾的嵌入式立足于高端嵌入式市場，主攻大規(guī)模高性能應用領(lǐng)域， 同時矚目深度嵌入式領(lǐng)域。
“所以，有些市場仍是屬于英特爾特有的市場，我們不會與他們競爭，比如視頻游戲?！弊鳛橛⑻貭柖嗄甑暮献骰锇椋坪醪惶敢庠u論賽靈思未來與英特爾的競爭關(guān)系，他說“目前看來，賽靈思高端與INTEL保持了良好的合作關(guān)系，深度嵌入式方面與ARM緊密合作的局勢短期不會改變?！?br />
然而，根據(jù)Ivo的介紹，在其它更廣泛的視頻應用領(lǐng)域，ARM with FPGA將擁有巨大的發(fā)揮空間，而2012年全球互聯(lián)網(wǎng)上流量將有一半是基于視頻應用。這表示未來賽靈思與英特爾(特別是英特爾未來要主推的嵌入式CPU), 在深度嵌入式領(lǐng)域有一天可能會在中間某個地方相遇，競爭關(guān)系將在所難免。而賽靈思與英特爾目前親密的合作關(guān)系也將會走上一種競合的關(guān)系。
其實，賽靈思與親密戰(zhàn)友之間的這種演變故事已發(fā)生過了，這就是它與DSP廠商的故事。FPGA與DSP廠商早已從親密戰(zhàn)友走上競合關(guān)系，并且未來恐怕更是會針鋒相對，特別是在目前DSP也寄預厚望的LTE/4G市場?！霸趥鹘y(tǒng)的3G設(shè)備市場，F(xiàn)PGA的主要應用是射頻后處理方面，然而在未來的LTE/4G市場，F(xiàn)PGA將進入基站等核心應用，直接取代目前的多核DSP?！盜vo已毫不諱言與DSP的激烈競爭，“這個市場我們已開始進入，并且旗開得勝，未來的增長潛力巨大。”
他解釋道：“在未來的4G基站系統(tǒng)中，X86仍在數(shù)據(jù)控制方面占優(yōu)勢，而FPGA則會在數(shù)據(jù)處理方面擁有巨大優(yōu)勢。以前這部分功能主要是由DSP來完成的，然而隨著4G網(wǎng)絡(luò)對大量并行數(shù)據(jù)處理需求的增加，多核DSP已不能滿足需求?！?br />
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在賽靈思的規(guī)劃中，留給ASIC/ASSP的領(lǐng)地越來越小，“從目前來看，只有手機不是FPGA適合的市場?！盜vo坦承，“另外，高端核心網(wǎng)絡(luò)中的包交換功能仍是ASIC/ASSP的強項。”
除上面提到的應用外，下一步FPGA還將會大規(guī)模地進入數(shù)據(jù)中心、統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、存儲網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、工業(yè)醫(yī)療以及測試測量設(shè)備等領(lǐng)域，它將在一個無限廣闊的大海里縱橫馳騁。不過，面對以上這些所有的熱點和新興應用，全球的處理器廠商也都在不斷改變自己以守住陣地、并且進一步在對方領(lǐng)土里攻城略地，未來5-10年全球處理器供應格局定會“重構(gòu)”，一個全新的面貌將會出現(xiàn)。
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