繼英特爾以167億美元收購Altera之后，同為FPGA行業(yè)的另一巨頭賽靈思(Xilinx)的產(chǎn)品倍受關(guān)注。
提到FPGA，可能你與筆者的感觸相同，雖然非常適合于原型設(shè)計(jì)，但對于批量的DSP系統(tǒng)應(yīng)用來說，成本太高，功耗較大。對此，賽靈思工業(yè)醫(yī)療和汽車高級經(jīng)理羅霖先生在接受集微網(wǎng)采訪時(shí)答道，一方面出于沒有完美的ASIC芯片，單個(gè)處理器、單個(gè)ASIC或者單個(gè)FPGA已不能滿足物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、嵌入式視覺和航空航天等市場的計(jì)算需求;另一方面定制化設(shè)計(jì)、擴(kuò)展及優(yōu)化系統(tǒng)能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系統(tǒng)級的差異化。
賽靈思于2011年底推出首個(gè)可擴(kuò)展處理平臺Zynq系列，基于ARM處理器的SoC滿足復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)的高性能、低功耗和多核處理器能力要求，結(jié)合低功耗的28nm工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高度的靈活性、強(qiáng)大的配置功能和高性能。一方面，應(yīng)用開發(fā)人員利用可編程邏輯強(qiáng)大的并行處理能力，解決多種不同信號處理應(yīng)用中的大量數(shù)據(jù)處理問題還能通過實(shí)施更多外設(shè)來擴(kuò)展處理系統(tǒng)的特性，同時(shí)系統(tǒng)和可編程邏輯之間的高帶寬AMBA-AXI互聯(lián)能以極低的功耗支持千兆位級數(shù)據(jù)傳輸，從而解決控制、數(shù)據(jù)、I/O和存儲器之間的常見性能瓶頸問題。
據(jù)羅霖介紹，賽靈思Zynq系列的最大優(yōu)勢在于其支持多種不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠幫助客戶進(jìn)行傳感器融合與分析，擁有較強(qiáng)的FPGA性能，由于其可編程邏輯部分做純硬件的處理，無冗余效應(yīng)，可靠性非常高，滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)領(lǐng)域中對于實(shí)時(shí)性的要求，更適合于航天航空等行業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)然，在行業(yè)應(yīng)用對平臺產(chǎn)品長達(dá)十年的生命周期需求，Zynq系列也能夠很好的滿足。一般來說，賽靈思的產(chǎn)品可應(yīng)用長達(dá)十五年時(shí)間。
因?yàn)閆ynq系列中的可編程邏輯器件采用并行處理，運(yùn)行主頻相對較低，功耗可以做到很低，散熱自然就會少許多。因其硬件資源的豐富性，使得Zynq系列具有一定的靈活性，加上對外圍管腳的自由分配，可以與傳感器很好的結(jié)合在一起。基于以上等特點(diǎn)，賽靈思Zynq系列適用于工業(yè)/嵌入式視覺和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)等應(yīng)用領(lǐng)域的行業(yè)應(yīng)用。
調(diào)研機(jī)構(gòu)Markets and Markets曾預(yù)測，2020年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)?？赏_(dá)到1,510億美元的規(guī)模，在2015到2020年間的年復(fù)合成長率(CAGR)達(dá)到8.03%。隨著我國推出“中國制造2025”的戰(zhàn)略目標(biāo)，智能制造將帶動(dòng)全行業(yè)和全領(lǐng)域的傳感器應(yīng)用和發(fā)展。賽靈思Zynq系列在工業(yè)通信、馬達(dá)控制等IIoT領(lǐng)域的更多應(yīng)用有望帶動(dòng)公司營收的進(jìn)一步增長。
當(dāng)然，在嵌入式視覺領(lǐng)域還存在著不少采用GPU、DSP等平臺方案，羅霖指出，與之相對比，賽靈思Zynq系列一方面能夠支持不同廠商的傳感器，完成對實(shí)時(shí)圖像的識別與分析，像是在無人駕駛領(lǐng)域需要多達(dá)8個(gè)傳感器，對平臺的接口能力要求很高。另一方面在引入ARM SoC后，Zynq系列還能夠吸引更多ARM的客戶，為客戶提供在外圍設(shè)備支持上更靈活、更方便的解決方案。
另外，實(shí)現(xiàn)性能和差異化應(yīng)用之余，成本也是不得不考量的因素之一。羅霖表示，基于FPGA在原型設(shè)計(jì)的應(yīng)用，更多客戶會認(rèn)為Zynq系列產(chǎn)品的費(fèi)用較高。其實(shí)很多客戶上門來首先詢問的便是產(chǎn)品價(jià)格。若以工業(yè)機(jī)器手的馬達(dá)控制應(yīng)用為例，Zynq系列實(shí)現(xiàn)了與多種工業(yè)傳感器如震動(dòng)、行動(dòng)、溫度等器件整合在一起，將原有應(yīng)用中的三個(gè)芯片減少為一個(gè)，提供更高精度的運(yùn)動(dòng)控制，可重用All Programmable平臺，實(shí)現(xiàn)任意連接。從整個(gè)分析系統(tǒng)出發(fā)計(jì)算，產(chǎn)品尺寸更小、減少了系統(tǒng)成本，加上長達(dá)5-10年的產(chǎn)品生命周期，非常適合工業(yè)、電力等行業(yè)領(lǐng)域的客戶使用，在功能實(shí)現(xiàn)方面固件升級的方式也更為方便。畢竟開一顆ASIC的ASP芯片需要每年幾十萬美元，開一顆16nm的SoC更是高達(dá)2-3億美元的費(fèi)用。
自2011年底賽靈思Zynq系列產(chǎn)品送樣，2012年批量生產(chǎn)，現(xiàn)在正以每年超過10%的增長速度出貨，截至上一季度其全球累計(jì)出貨已達(dá)600萬片。羅霖指出，雖然是累積兩年的產(chǎn)品出貨量，其實(shí)更多的近一年多時(shí)間的出貨增長。隨著人工智能(AI)、機(jī)器視覺、ADAS、智能安防、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等市場的巨大需求，未來五年賽靈思Zynq系列產(chǎn)品的年復(fù)合成長率(CARG)有望達(dá)到40%。過去兩年的客戶效應(yīng)初顯，Zynq系列將迎來產(chǎn)品“收獲期”，會有更多客戶主動(dòng)找上門來。
賽靈思公司還將堅(jiān)持CPU+FPGA的異構(gòu)SoC，進(jìn)一步加入數(shù)據(jù)運(yùn)算引擎。以賽靈思、AMD、ARM、Mellanox、華為、IBM和高通等七家公司已宣布共同成立CCIX(針對加速器的緩存一致性互聯(lián))聯(lián)盟，致力于推動(dòng)統(tǒng)一的異構(gòu)計(jì)算加速器標(biāo)準(zhǔn)。CCIX允許基于不同指令集架構(gòu)的處理器將緩存一致性延伸到加速器、互聯(lián)和I/O領(lǐng)域。這些功能強(qiáng)大的加速器，成為處理器系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件。CCIX技術(shù)的出現(xiàn)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供了從多個(gè)廠商選擇異構(gòu)組件最佳組合的靈活性，從而支持其滿足各自特定系統(tǒng)的需求。
最新消息顯示，CCIX聯(lián)盟成員數(shù)量已經(jīng)迅速增至原來的三倍，且發(fā)布了聯(lián)盟成員相關(guān)規(guī)范?；贑CIX技術(shù)的首批產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于2017年開始供貨。