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计算架构迎来黄金时代,水大鱼大、风高浪急的新十年已开启

墨记 来源:电子发烧友网 作者:张慧娟 2020-01-20 17:20 次阅读

在日前与赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾的对话中,她提到,“过去十年中,不管是享受整个中国市场的发展红利,还是保持自己的独特创新性,赛灵思不仅没有掉队,反而不断超越、保持领先。2020年是新十年的开始,我们相信这绝对是水大鱼大的十年,但同时,也会是风高浪急的激荡十年,我们已经为此做好准备。”
赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾
 
这一个新十年,时代的“大”和“快”单纯从数字的比较上是以前难以想象的。大数据雪崩爆发时,每一片雪花都是意义的;有些事件看似离我们很远,但被浪花打到时依然有力;这十年看似遥不可期,但可能转瞬即逝……

加速回报定律的必然性

“科技的发展是符合幂律分布的,其发展前期缓慢,但是之后会指数级地爆炸增长,导致存储能力、计算能力、芯片规模、带宽的规模暴涨。”
——雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)加速回报定律(Law of Accelerating Returns)

雷·库兹韦尔的加速回报定律用于众多关键技术标准的进展上,都表现出了惊人的稳定性——不论是晶体管制造成本的降低、微处理器时钟频率的增加和动态RAM价格的暴跌等等,都呈现出了相同的规律:指数方式的加速发展。不论在任何情况下,战争也好,和平也罢,不管经济是繁荣,还是低迷。

据其理论,技术改良以过去的成就为基础,每十年革新的步调会加倍

摩尔定律已经在很多场合被宣告了终结,或许可以说,业界正处于后摩尔定律时代。然而,没有人准备因此而放慢创新的脚步。一些令人振奋的新技术正在涌现

如果说摩尔定律行之有效的时代,业内公司多少会掉以轻心,满足于每个新制程节点带来的收益。那么,随着它的趋缓,业界创新又该呈现出什么样的趋势?

在赛灵思看来,尽管摩尔定律终结的速度会放缓,但规模仍将继续扩大,新的趋势将因此而更强劲发展。戈登·摩尔对晶体管密度提升的观察,可以被看作是一个更长期的潜在技术趋势的一个方面,库兹韦尔所阐述的加速回报定律将被验证

赛灵思高级副总裁兼 CTO Ivo Bolsens认为:第一,单一的价值标准将不复存在,创新并非全部与Tera-OPS 有关。随着需求更具实时性,每秒传输量和时延等其他指标也更加重要,自动驾驶汽车就是一个明显且十分重要的实例。第二,随着工作负载变得越来越多样化,数据中心架构正在摆脱以 CPU 为中心的刚性结构,转向优先考虑灵活应对变化的能力和可配置能力。第三,AI 工作负载的爆炸式增长是另一个强大的推动因素之一。当今的进步不仅体现在处理性能提升上。芯片制造商们正想方设法寻求摩尔定律进一步扩展的出路,以实现新的提升。

雷·库兹韦尔曾说过:“就像双向飞碟射击——你不能看到目标再开枪。”

下一秒的世界和你完成设计时的世界已经迥然不同。

海量非结构化数据在持续增长,AI 技术普适无处不在,加之对定制计算提出需求——一个激动人心的全新时期已经开启,计算架构迎来黄金时代——自适应计算能力前所未有地被需要着。

复盘赛灵思的上一个十年

过往的发展之路,也许就是未来的罗盘。

复盘赛灵思的上一个十年,会发现这是赛灵思跳出传统FPGA圈子,从多维度、新领域吸引创新者并共建生态圈的十年。

2011年是赛灵思的一个重要里程碑。2月,宣布收购从事高层综合的技术公司AutoESL,满足客户对工具日益提高的需求;10月,发布基于堆叠硅片互联技术的2.5D Virtex-7 2000T FPGA,这一创新被认为是重大转折,使得FPGA可以加速替代ASIC和ASSP;12月,整个团队搬到盘古大观的龙头上,顺风顺水地成为Xilinx北京公司和中国研发中心。

当时,据传FPGA厂商的毛利率高达60%,FPGA销售额增速是ASIC的4倍、ASSP的5倍。

到了2012年,赛灵思带来了FPGA行业的重大突破——发布业界首款28nm Zynq SoC器件。作为一款完整的SoC片上系统,Zynq拥有真正的应用处理器以及高速缓存、存储器控制器、外设以及FPGA逻辑、DSP模块、SerDes模块的完整子系统。这款器件对于赛灵思意义重大,使其真正成为系统的核心,而不是处理外围功能和逻辑连接。

时间进入2015年,在当时全球半导体3352亿美元的市场规模中,FPGA 这个仅有50亿美元左右的规模的小市场迎来了大变动——Intel 宣布以 167 亿美元的价格,收购全球第二大 FPGA 厂商 Altera。面对业界的一片哗然,时任赛灵思CEO的Moshe Gavrielov 表示,将继续向All Programmable(全可编程)的目标笃定前行,战略目标是在今后5年内将用户群数量提升5倍,让软件工程师和系统工程师也能够直接编程赛灵思All Programmable 器件。在5G、云计算、工业物联网和视频/视觉应用 (包括汽车高级驾驶员辅助系统( ADAS)和无人驾驶汽车技术路线图)等关键行业的驱动力中,扮演核心角色。

作为当时行业唯一专注于全可编程,拥有最好的代工厂、与ARM坚实的战略合作伙伴关系、保持现场服务和工厂连续性运营的供应商——赛灵思的目标显然并不至于此。

刚刚过去的2019年,是赛灵思正式执行三大战略“数据中心优先、加速核心市场发展、驱动自适应计算”的第一年。这一年,赛灵思表现强劲,年收入首次突破30 亿美元大关;《财富》杂志 2019 年“未来 50 强”榜单中,赛灵思名列所有半导企业之首,这不仅是对赛灵思持续引领自适应和智能计算发展战略方向的肯定,也是赛灵思从器件公司转型至平台公司取得重大进展的有力证明。

这一年,赛灵思的数据中心业务发展强劲,在2019年9月结束的一个季度,业务同比增长24%,季度增长92%。实际上,赛灵思在数据中心的量产部署还处于非常早期的阶段,这种增长仅仅反映了自适应计算优势的开启。

今天的赛灵思已不可同日而语。回顾赛灵思早期的业务,主要是针对寻求更快设计周期和更低工程成本的 ASIC 设计人员,以及 EDA 软件用户。如今,赛灵思正在通过硬件层面的自适应性,真正解决低延时、高带宽等挑战。用户群正在向计算机科学家和数据科学家群体扩大,这使得赛灵思越来越重视如何提供功能强大的工具,使用户在无需了解底层架构细节的情况下,可以充分发挥并受益于赛灵思强大的可编程器件及平台的优势。

激荡新十年——赛灵思的理智与疯狂

新十年开启时,赛灵思于2020年1月15日在北京办公室举行了隆重的乔迁庆典。这是赛灵思自2018年7月宣布收购深鉴科技之后,原深鉴团队与原赛灵思北京团队正式合并在一起办公,成为其全球 AI 技术发展的核心区域。

北京新址以超过200人的规模成为赛灵思中国最大的办公室,较之十年前仅11名员工的赛灵思北京,在人员规模上实现了近20倍的扩张,囊括了全球软硬件及人工智能研发、本地销售、技术支持、产品与市场发展、市场营销与传播等重要业务团队。

唐晓蕾强调了赛灵思对中国市场的重视,不仅因为中国市场带来的巨大机遇,更因为整个中国市场追求创新突破的动力全世界领先。此外,从每年毕业的大学生人数以及质量来看,在全世界都有优势,中国市场拥有独特的专业技术人员红利。再加上大数据的爆发、AI的发展、5G等推动的基础设施建设,未来十年的中国市场,赛灵思会是重要的参与者,中国市场将是赛灵思的重心。

根据MRFR统计,2018年全球FPGA市场规模为60亿美元左右,而随着AI、5G等应用逐步展开,市场规模有望在2025年达到125亿美元,年复合增长率为10.22%。其中在亚太地区,尤其是在中国,由于新兴基础建设应用的铺开,FPGA的复合增长率有望高于其他地区,成为重要的增量市场

那么,在中国这片创新的热土,如何充分发挥赛灵思技术的灵活性、敏捷性和效率优势保持领先,同时赋能生态伙伴?

唐晓蕾表示,赛灵思希望提供创新的基石,吸引更多的创新者,这使得他们越来越重视开放社区的力量,而这是所有创新的动力源泉。

ACAP是赛灵思在2018年推出的新一代计算平台,唐晓蕾强调,它已经不是传统的FPGA产品了,而是整合了硬件可编程逻辑单元、软件可编程处理器、以及软件可编程加速引擎的平台产品,是赛灵思“发明FPGA以来最卓越的工程成就”,未来,赛灵思希望在稳健的FPGA基础之上,去驱动ACAP自适应平台的发展。

“我们已经把门打开”——唐晓蕾认为开放性是今天的合作中最为关键的一点。这主要体现在两方面,一是逐渐降低应用门槛,Vitis正在吸引新的开发者群体;二是对于开源的彻底拥抱:赛灵思完全将集成的开发环境免费提供给用户,让他们将Vitis无缝集成在自己的开发环境中。这与过去用户自己设计开发环境,背后调用赛灵思的编译器和调试工具有很大的不同,更有利于软件开发人员在自适应的开发平台上释放创新力。

“我们不只是要做百年老店,我们要一直在成长期、青春期活跃。在传统的FPGA领域,我们已经走到了成长期,不管是从产品的稳定性、客户的接受度,我们都已经是厚积薄发的状态,能够从容面对这个领域里的挑战;但就在这个时候,我们选择了转型,在这个过程中,我们仍然处在青春期:这是一种面对全新挑战时,自身充满活力的状态,相信我们也会很顺利平滑过渡到成长期,不会有不适应期,因为我们是‘自适应’的。”唐晓蕾笑谈赛灵思的新目标。

下一步,除了向客户提供7nm Versal ACAP,赛灵思还将继续强化其16nm Ultrascale+ FPGA 系列。赛灵思将持续向平台公司转型,向更多开发者推广自适应计算,推出更多类型的加速器卡,让客户更容易开始使用自适应器件,甚至将Vitis 统一软件平台的强大功能赋予过去只能使用 CPU 和 GPU 的众多软件开发商。这在过去看来,几乎是完全超越想象的事情。

为了继续壮大其数据中心市场,赛灵思去年推出了多款新型 PCIe 加速卡。Alveo U50在吞吐量、时延和功率效率改善方面带了 10 至20 倍的提升。面向核心垂直市场上,如自动驾驶,赛灵思正在与众多系统一级供应商合作;5G方面,也正与领先的供应商合作,在许多国家率先实现5G 技术的真正落地。

某种程度看,赛灵思通过自己一手打造的ACAP已经进入了全新的竞争领域,在这个领域,有没有新的竞争者,抑或有什么新的竞争方式会出现?在这场超长的马拉松中,赛灵思也许会是一个孤独的跑步者,经历白天、黑夜,日复一日地保持节奏、稳步向前。“我们坚信自己可以跑,没问题!我们有合作伙伴在召唤、有开放社区在召唤、有使命在召唤,我们不会迷失!”唐晓蕾坚定地说。

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TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP411设备是一个带有内置本地温度传感器的远程温度传感器监视器。远程温度传感器,二极管连接的晶体管通常是低成本,NPN或PNP型晶体管或二极管,是微控制器,微处理器或FPGA的组成部分。 远程精度为±1 °C适用于多个设备制造商,无需校准。双线串行接口接受SMBus写字节,读字节,发送字节和接收字节命令,以设置报警阈值和读取温度数据。 TMP411器件中包含的功能包括:串联电阻取消,可编程非理想因子,可编程分辨率,可编程阈值限制,用户定义的偏移寄存器,用于最大精度,最小和最大温度监视器,宽远程温度测量范围(高达150°C),二极管故障检测和温度警报功能。 TMP411器件采用VSSOP-8和SOIC-8封装。 特性 ±1°C远程二极管传感器 ±1°C本地温度传感器 可编程非理想因素 串联电阻取消 警报功能 系统校准的偏移寄存器 与ADT7461和ADM1032兼容的引脚和寄存器 可编程分辨率:9至12位 可编程阈值限...
发表于 09-19 16:35 200次 阅读
TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP468 具有引脚可编程的总线地址的高精度远程和本地温度传感器

TMP468器件是一款使用双线制SMBus或I 2 C兼容接口的多区域高精度低功耗温度传感器。除了本地温度外,还可以同时监控多达八个连接远程二极管的温度区域。聚合系统中的温度测量可通过缩小保护频带提升性能,并且可以降低电路板复杂程度。典型用例为监测服务器和电信设备等复杂系统中不同处理器(如MCU,GPU和FPGA)的温度。该器件将诸如串联电阻抵消,可编程非理想性因子,可编程偏移和可编程温度限值等高级特性完美结合,提供了一套精度和抗扰度更高且稳健耐用的温度监控解决方案。 八个远程通道(以及本地通道)均可独立编程,设定两个在测量位置的相应温度超出对应值时触发的阈值。此外,还可通过可编程迟滞设置避免阈值持续切换。 TMP468器件可提供高测量精度(0.75°C)和测量分辨率(0.0 625°C)。该器件还支持低电压轨(1.7V至3.6V)和通用双线制接口,采用高空间利用率的小型封装(3mm×3mm或1.6mm×1.6mm),可在计算系统中轻松集成。远程结支持-55°C至+ 150°C的温度范围。 特性 8通道远程二极管温度传感器精度:±0.75&...
发表于 09-18 16:05 132次 阅读
TMP468 具有引脚可编程的总线地址的高精度远程和本地温度传感器