賽靈思:超越摩爾定律
“在北歐神話中,雷神托爾因?yàn)閳?zhí)有一把‘雷神之錘’成為宇宙力量的化身,只有具有強(qiáng)大力量的英雄才具有資格掌握‘雷神之錘’。”——剛剛上映的電影《雷神》中,只有擁有智慧的頭腦和強(qiáng)大的力量的人才能成為某個(gè)領(lǐng)域的主導(dǎo)者。
這個(gè)道理同樣適用于通信和IT領(lǐng)域。在剛剛過去的世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)日,“一流的企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn),二流的企業(yè)做品牌,三流的企業(yè)做產(chǎn)品”的行規(guī)再次深印人心。
而從近日來熱炒的通信專利糾紛也可看出技術(shù)創(chuàng)新的重要性。對于這些糾紛,有人嗟乎“相煎何太急”,有人淡然“均為利益所致”。但無數(shù)企業(yè)還是為了專利在堅(jiān)持著,因?yàn)閷@∏◇w現(xiàn)了一個(gè)企業(yè)在某個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
高通憑借其在全球范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛的專利授權(quán),為公司持續(xù)的大規(guī)模研發(fā)投入提供了資金支持,借此成為無線領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”,愛立信同樣也是專利的受益者,憑借在全球簽署的90多份專利授權(quán)協(xié)議保持著無線領(lǐng)域的“老大”位置。
今天在被行業(yè)廣泛認(rèn)為“勢在必行”的可編程(FPGA)領(lǐng)域,同樣也有一家因?yàn)椴粩鄤?chuàng)新,持續(xù)發(fā)明專利而成為領(lǐng)導(dǎo)者的廠商,這就是美國硅谷的賽靈思公司(Xilinx)。2009年,賽靈思共同創(chuàng)始人之一RossFreeman先生因?yàn)镕PGA的發(fā)明,榮登了美國發(fā)明家名人堂,與愛迪生、貝爾、英特爾的創(chuàng)始人安迪·葛洛夫等著名發(fā)明家共享榮耀。2011年3月,賽靈思更是通過Kintex-728nm芯片的發(fā)售,成為全球半導(dǎo)體領(lǐng)域第一家發(fā)售28nm芯片的企業(yè)。
在硅谷圣何塞(SanJose)的賽靈思總部,一進(jìn)主樓就可以看到一面專利墻,密密麻麻地掛滿了專利牌匾,牌匾上刻有成立以來賽靈思所有的專利名稱和其擁有者的名字,每塊牌匾代表一項(xiàng)專利,總共有兩千五百多塊。
“賽靈思自成立以來的27年中已經(jīng)擁有2500多項(xiàng)專利,從2006年開始我們每年大約有250項(xiàng)專利成功申請。今年我們還是會(huì)繼續(xù)保持在發(fā)明專利上的投入,有個(gè)數(shù)據(jù)可以與您分享的是,截止到目前為止,2011年我們已經(jīng)獲得了84項(xiàng)專利。對于一個(gè)全球員工3000人左右的公司來說,2500多項(xiàng)專利是賽靈思堅(jiān)持創(chuàng)新的有利證明,同時(shí)也標(biāo)志著我們是一個(gè)以創(chuàng)新為主導(dǎo)的公司。創(chuàng)新,讓賽靈思擁有FPGA市場超過50%的市場份額,而且維持這樣的市場份額已經(jīng)超過12年了。”賽靈思亞太區(qū)市場及應(yīng)用總監(jiān)張宇清在接受《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》(網(wǎng))采訪時(shí)表示。
與此同時(shí),自1992年以來,賽靈思平均每年成功申請的專利有100項(xiàng)。業(yè)內(nèi)人士也分析,正是由于掌握了技術(shù)創(chuàng)新之“錘”,賽靈思才能坐穩(wěn)FPGA領(lǐng)域“老大”的位置。
技術(shù)的力量超越摩爾定律
在芯片領(lǐng)域,有一條著名的定律——摩爾定律,由英特爾(Intel)創(chuàng)始人之一戈登·摩爾(GordonMoore)提出,他認(rèn)為,集成電路上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍,性能也將提升一倍,當(dāng)價(jià)格不變時(shí);或者說,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18個(gè)月翻兩倍以上。
多年來,摩爾定律成為芯片行業(yè)發(fā)展遵循的重要準(zhǔn)則,而正是因?yàn)槭芟抻谀柖?,F(xiàn)PGA容量的提升仍然不足以替代今天高端應(yīng)用所需的ASIC或ASSP,也不能滿足開發(fā)這些大型ASIC或ASSP原型的需要。
為了使FPGA能夠滿足今天那些需要高密度晶體管和邏輯,以及需要極大的處理能力和帶寬性能的市場應(yīng)用,必須采用全新的技術(shù)來突破摩爾定律的限制。
賽靈思做到了,并且在這一領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭。去年年底推出業(yè)界首項(xiàng)堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)(StackedSiliconInterconnect),該技術(shù)通過在單個(gè)封裝上集成多個(gè)FPGA芯片,通過采用3D封裝技術(shù)和微型硅通孔(TSV)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了突破性的200萬個(gè)邏輯單元容量、帶寬和功耗優(yōu)勢。得益于這項(xiàng)技術(shù),賽靈思28nm7系列FPGA目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)所能滿足的資源需求是目前最大單芯片F(xiàn)PGA所能達(dá)到的兩倍。
“在科技領(lǐng)域,創(chuàng)新是命脈,賽靈思的理念也是‘以創(chuàng)新來創(chuàng)造一切’,作為之前28nm技術(shù)的延續(xù),今天發(fā)布的堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)讓賽靈思超越了摩爾定律。”張宇清表示。
盡管已經(jīng)發(fā)布了一款可以改變FPGA業(yè)界的產(chǎn)品,賽靈思依然沒有停止前進(jìn)的步伐,而是將FPGA行業(yè)帶向了另一個(gè)高度——走向嵌入式市場的應(yīng)用藍(lán)海。
今年年初,賽靈思宣布推出行業(yè)第一個(gè)可擴(kuò)展處理平臺(tái)ZYNQ7000系列集DSP,嵌入式和FPGA功能為一體,旨在為視頻監(jiān)視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動(dòng)化等高端嵌入式應(yīng)用。提供所需的強(qiáng)大的處理與計(jì)算性能水平。
據(jù)介紹,ZYNQ不同于傳統(tǒng)的FPGA,而是把ARMCortex-A9MPCore處理器片上系統(tǒng)(SoC)與28nm低功耗可編程邏輯緊密集成在一起,可以幫助系統(tǒng)架構(gòu)師和嵌入式軟件開發(fā)人員擴(kuò)展、定制、優(yōu)化系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的差異化。
張宇清表示:“技術(shù)發(fā)展日新月異,單一ASIC、單一ASSP或是單一FPGA產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶產(chǎn)品研發(fā)的需求,必須將多種技術(shù)相融合,才能制勝市場。顯然,ZYNQ已經(jīng)邁出了這一步。”
從遵循到超越再到蛻變,賽靈思正在引領(lǐng)著FPGA行業(yè)的發(fā)展潮流,值得一提的是,從去年開始,賽靈思已經(jīng)將觸角伸至22nm可編程邏輯器件產(chǎn)品的研發(fā)中。
“我們有一個(gè)清晰的路線圖,會(huì)在合適的時(shí)候推出合適的產(chǎn)品。”張宇清表示。
“我們有強(qiáng)大的現(xiàn)金流保障”
技術(shù)的創(chuàng)新,產(chǎn)品的創(chuàng)新,尤其是那些具有跨時(shí)代意義的里程碑式產(chǎn)品的創(chuàng)新,均得益于賽靈思強(qiáng)大的財(cái)政實(shí)力的支持。張宇清告訴記者:“沒有良好的財(cái)務(wù)狀況,是玩不轉(zhuǎn)FPGA市場的,因?yàn)檫@個(gè)市場變化太快了,每天都在進(jìn)步,每天都在革新。而賽靈思有著強(qiáng)大的現(xiàn)金流,使得我們的技術(shù)創(chuàng)新變得游刃有余。”
根據(jù)市場分析公司iSuppli統(tǒng)計(jì),賽靈思在2010年創(chuàng)造了23億美元的收益,這對于一個(gè)只有3100員工的公司來說,無疑是很風(fēng)光的收入。值得一提的是,賽靈思的利潤率達(dá)到65%,這在通信和IT公司是太少見的一個(gè)數(shù)字,正所謂有現(xiàn)金流支持技術(shù)創(chuàng)新,而技術(shù)創(chuàng)新又使得賽靈思為公司的收入實(shí)現(xiàn)了保證。
每年,賽靈思會(huì)將收入的20%以上的資金投入到研發(fā)中,在美國、愛爾蘭、印度、新加坡以及中國等多個(gè)國家都設(shè)立了研發(fā)中心,支持各種創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)。例如,早在3年前,賽靈思就開始了28nm芯片的研發(fā),而從去年開始22nm芯片的研發(fā),這些研發(fā)成本都將是一筆不菲的支出。
與此同時(shí),賽靈思在全球設(shè)立了價(jià)值1億美元的生態(tài)系統(tǒng)基金,主要致力于加速、拓展并加強(qiáng)賽靈思的產(chǎn)品采用與業(yè)務(wù)增長,從而進(jìn)一步增強(qiáng)賽靈思不斷擴(kuò)展中的平臺(tái)。
目前,賽靈思已經(jīng)形成了完整的FPGA產(chǎn)品線,包括VIRTEX、KINTEX和ARTIX三大系列,以及直接面向SoC嵌入式市場的ZYNQ7000系列。“從早期的可編程邏輯器件(PLD),到后來的FPGA解決方案,發(fā)展到現(xiàn)在的系統(tǒng)方案或目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)供應(yīng)商,完成了一個(gè)個(gè)行業(yè)矚目的轉(zhuǎn)變,賽靈思正引領(lǐng)著行業(yè)技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用不斷向更深層次進(jìn)展。”張宇清表示。
技術(shù)和產(chǎn)品的雙重創(chuàng)新使得賽靈思占據(jù)了50%的FPGA市場份額,并成為中興、華為、思科以及索尼等公司的全球最佳合作伙伴。
不僅僅是127億美元的市場
隨著更多產(chǎn)品的推出,也使得賽靈思有足夠的資本進(jìn)軍更為廣闊的市場。
ZYNQ的推出,賽靈思將觸角伸至嵌入式市場。賽靈思的數(shù)據(jù)顯示,嵌入式市場到2014年市場總值將達(dá)到127億美元,這些市場覆蓋汽車駕駛員控制、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)控制、遙測與制導(dǎo)、企業(yè)毫微微蜂窩基站、廣播級(jí)攝像機(jī)、多功能打印機(jī)以及航空航天電子。
而國內(nèi)市場的快速發(fā)展使得賽靈思找到了更為重要的投資興奮點(diǎn),例如寬帶提速工程、三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算等。
例如,在中國移動(dòng)面向云計(jì)算和三網(wǎng)融合推出的C-RAN架構(gòu),賽靈思作為產(chǎn)業(yè)鏈的重要參與者,為C-RAN提供軟件無線電解決方案,能夠?qū)崿F(xiàn)50%的功放效率的降低。
FPGA領(lǐng)域的快速增長也使得賽靈思看到了更多的曙光。2010年,整個(gè)FPGA行業(yè)都經(jīng)歷到了非常強(qiáng)勁的增長,這是因?yàn)橄鄬τ诒容^昂貴的專用集成電路(ASIC)和專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP),F(xiàn)PGA由于可編程的特性更加靈活,性價(jià)比也更加優(yōu)秀。
而更加重要的是,F(xiàn)PGA對于世界級(jí)的設(shè)備具有至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。“在當(dāng)今競爭日趨激烈的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,可編程平臺(tái)對于想在市場中立于不敗之地的世界級(jí)系統(tǒng)公司而言具有至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。只有超大批量商用產(chǎn)品才能夠承受專用器件的成本和風(fēng)險(xiǎn)。”FPGA領(lǐng)域的業(yè)內(nèi)人士分析。
“未來的市場讓我們越來越興奮,賽靈思將會(huì)進(jìn)行持續(xù)的創(chuàng)新,保持市場領(lǐng)導(dǎo)者的地位。”張宇清很看好賽靈思的發(fā)展。
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贏在專利
賽靈思成為FPGA行業(yè)的老大在很大程度上歸功于創(chuàng)新的力量,而專利正是一個(gè)最好的證明。上圖表明了賽靈思現(xiàn)有效的專利情況。
·截止2011年5月,已擁有2500多項(xiàng)專利
·自2006年以來,平均每年成功申請專利數(shù)超過250項(xiàng)
·2011年不到半年的時(shí)間已經(jīng)成功申請84項(xiàng)專利(截止至2011年4月底)