FPGA将成为从云到边缘到IoT部署的可编程加速器

在我们最近在圣何塞举行的下一个FPGA平台活动之前，我们与Achronix产品规划和业务开发副总裁Manoj Roge谈了过去三十年来发生的三波FPGA浪潮。在我们的现场对话过程中，我们对FPGA的潜在市场有了更多的了解，还谈到了第四波，这才刚刚开始。

虽然Achronix成立于2004年，并于2007年将其第一批产品投入该领域，但与可编程逻辑行业的先驱Altera（现已成为Intel的一部分），Xilinx和Lattice Semiconductor相比，这是市场的新贵，而后者早在20年前就已成立。 但是罗格（Roge）在赛普拉斯半导体（Cypress Semiconductor）担任产品线经理十年，然后在Altera担任了五年的FPGA产品管理工作，然后在Xilinx做了七年的相同工作，然后加入了更具进取心的Achronix两年多一点。前。Roge对数据中心和边缘FPGA的前景看好，并在2020年1月22日举行的Next FPGA Platform活动的现场采访中解释了有关下一波采用这些可编程器件的更多信息以及这是如何实现的不同。

Roge解释说：“我们相信FPGA将充当从云到边缘到IoT部署的可编程加速器。” “以这种观点，五年前，我们建立了一种业务模型，以许可将我们的IP集成到客户的SoC或ASIC中，我们认为这可能是第四次浪潮。我们已经看到了这个开始。”

我们建议Achronix可能会与Nvidia获得FPGA许可协议，后者可能想考虑将可编程逻辑嵌入其GPU加速器以及可能基于Mellanox Technologies销售的“ BlueField”多核Arm处理器的SmartNIC中。自去年3月宣布以69亿美元的收购交易以来，尚未成为Nvidia的一部分。“ Volta” GPU是具有硬编码整数和浮点单元的ASIC，并且考虑到AI框架和HPC工作负载的变化速度有多快，我们可以预见到GPU的某些部分在比特性方面可能更具延展性和相互之间的联系。从理论上讲，至少。

正如我们之前提到的，四大FPGA供应商的总收入约为65亿美元左右，FPGA的总可寻址市场相当大–由于FPGA能否在从理论上讲，可以完成CPU和GPU以及自定义ASIC的大量工作。我们将Roge摆在现场，讨论包括许可的FPGA逻辑以及整个器件在内的第四次浪潮将如何扩展TAM，因此，大概是收入流向了数据中心产品的FPGA制造商。

“我们采取自上而下的方法，”罗格说。“如果您看一下数据中心基础设施支出，这是一个庞大的数字，大约为1000亿美元左右。其中很大一部分是在技术支出上。即使我们能得到一小部分，正如其他人之前所讨论的，您也不能仅仅部署CPU来满足计算需求的指数级增长。随着新一轮的数据中心加速，我们预计将增加100亿美元，再加上TAM。”

因此，这就产生了一个问题，即来自网络，通信，航空航天，国防和消费市场的现有TAM加上不断扩展的数据中心TAM是否足以支持四个主要的FPGA厂商和许多较小的厂商。我们肯定已经在CPU市场上看到了这种情况，CPU市场上有一个主要供应商（Intel），一个回头大供应商（AMD），一个尚存的专有和RISC芯片供应商，它们的数量相对较少，但系统却利润很高（IBM），并且两个Arm新贵（Ampere和Marvell）。在Nvidia占主导地位的GPU方面也是如此，AMD是一种越来越可信的替代方案，英特尔也是PC上的竞争对手，但对数据中心抱有厚望。三到四名球员，其中一名统治者，似乎是魔术的分配。

另一个尚未解决的问题是如何在数据中心中部署FPGA。借助Nvidia创建的GPU和CUDA混合CPU-GPU计算环境，世界上一半的台式机和笔记本电脑都可以在其中装有Nvidia GPU来运行CUDA。我们不希望将FPGA自动添加到PC或服务器中，因此开发人员没有内置的方式来学习如何对FPGA进行编程，并测试出他们如何将其集成到应用程序和数据工作流程中的想法。但是，正如Roge所指出的和我们同意的那样，在Amazon Web Services和Microsoft Azure云上提供可用的FPGA实例是进行实验的合理替代，现在，由于服务器和网络的互连具有所有灵活性，

Roge相信：“一旦软件堆栈成熟，我们认为FPGA将会成为主流，从数据中心到云再到边缘。”

我们同意，这有可能发生。一如既往，一切都会归结为案例。
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