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計算架構迎來黃金時代,水大魚大、風高浪急的新十年已開啟

墨記 ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:張慧娟 ? 2020-01-20 17:20 ? 次閱讀

在日前與賽靈思大中華區銷售副總裁唐曉蕾的對話中,她提到,“過去十年中,不管是享受整個中國市場的發展紅利,還是保持自己的獨特創新性,賽靈思不僅沒有掉隊,反而不斷超越、保持領先。2020年是新十年的開始,我們相信這絕對是水大魚大的十年,但同時,也會是風高浪急的激蕩十年,我們已經為此做好準備。”
賽靈思大中華區銷售副總裁唐曉蕾
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這一個新十年,時代的“大”和“快”單純從數字的比較上是以前難以想象的。大數據雪崩爆發時,每一片雪花都是意義的;有些事件看似離我們很遠,但被浪花打到時依然有力;這十年看似遙不可期,但可能轉瞬即逝……

加速回報定律的必然性

“科技的發展是符合冪律分布的,其發展前期緩慢,但是之后會指數級地爆炸增長,導致存儲能力、計算能力、芯片規模、帶寬的規模暴漲。”
——雷·庫茲韋爾(Ray Kurzweil)加速回報定律(Law of Accelerating Returns)

雷·庫茲韋爾的加速回報定律用于眾多關鍵技術標準的進展上,都表現出了驚人的穩定性——不論是晶體管制造成本的降低、微處理器時鐘頻率的增加和動態RAM價格的暴跌等等,都呈現出了相同的規律:指數方式的加速發展。不論在任何情況下,戰爭也好,和平也罷,不管經濟是繁榮,還是低迷。

據其理論,技術改良以過去的成就為基礎,每十年革新的步調會加倍

摩爾定律已經在很多場合被宣告了終結,或許可以說,業界正處于后摩爾定律時代。然而,沒有人準備因此而放慢創新的腳步。一些令人振奮的新技術正在涌現

如果說摩爾定律行之有效的時代,業內公司多少會掉以輕心,滿足于每個新制程節點帶來的收益。那么,隨著它的趨緩,業界創新又該呈現出什么樣的趨勢?

在賽靈思看來,盡管摩爾定律終結的速度會放緩,但規模仍將繼續擴大,新的趨勢將因此而更強勁發展。戈登·摩爾對晶體管密度提升的觀察,可以被看作是一個更長期的潛在技術趨勢的一個方面,庫茲韋爾所闡述的加速回報定律將被驗證

賽靈思高級副總裁兼 CTO Ivo Bolsens認為:第一,單一的價值標準將不復存在,創新并非全部與Tera-OPS 有關。隨著需求更具實時性,每秒傳輸量和時延等其他指標也更加重要,自動駕駛汽車就是一個明顯且十分重要的實例。第二,隨著工作負載變得越來越多樣化,數據中心架構正在擺脫以 CPU 為中心的剛性結構,轉向優先考慮靈活應對變化的能力和可配置能力。第三,AI 工作負載的爆炸式增長是另一個強大的推動因素之一。當今的進步不僅體現在處理性能提升上。芯片制造商們正想方設法尋求摩爾定律進一步擴展的出路,以實現新的提升。

雷·庫茲韋爾曾說過:“就像雙向飛碟射擊——你不能看到目標再開槍。”

下一秒的世界和你完成設計時的世界已經迥然不同。

海量非結構化數據在持續增長,AI 技術普適無處不在,加之對定制計算提出需求——一個激動人心的全新時期已經開啟,計算架構迎來黃金時代——自適應計算能力前所未有地被需要著。

復盤賽靈思的上一個十年

過往的發展之路,也許就是未來的羅盤。

復盤賽靈思的上一個十年,會發現這是賽靈思跳出傳統FPGA圈子,從多維度、新領域吸引創新者并共建生態圈的十年。

2011年是賽靈思的一個重要里程碑。2月,宣布收購從事高層綜合的技術公司AutoESL,滿足客戶對工具日益提高的需求;10月,發布基于堆疊硅片互聯技術的2.5D Virtex-7 2000T FPGA,這一創新被認為是重大轉折,使得FPGA可以加速替代ASIC和ASSP;12月,整個團隊搬到盤古大觀的龍頭上,順風順水地成為Xilinx北京公司和中國研發中心。

當時,據傳FPGA廠商的毛利率高達60%,FPGA銷售額增速是ASIC的4倍、ASSP的5倍。

到了2012年,賽靈思帶來了FPGA行業的重大突破——發布業界首款28nm Zynq SoC器件。作為一款完整的SoC片上系統,Zynq擁有真正的應用處理器以及高速緩存、存儲器控制器、外設以及FPGA邏輯、DSP模塊、SerDes模塊的完整子系統。這款器件對于賽靈思意義重大,使其真正成為系統的核心,而不是處理外圍功能和邏輯連接。

時間進入2015年,在當時全球半導體3352億美元的市場規模中,FPGA 這個僅有50億美元左右的規模的小市場迎來了大變動——Intel 宣布以 167 億美元的價格,收購全球第二大 FPGA 廠商 Altera。面對業界的一片嘩然,時任賽靈思CEO的Moshe Gavrielov 表示,將繼續向All Programmable(全可編程)的目標篤定前行,戰略目標是在今后5年內將用戶群數量提升5倍,讓軟件工程師和系統工程師也能夠直接編程賽靈思All Programmable 器件。在5G、云計算、工業物聯網和視頻/視覺應用 (包括汽車高級駕駛員輔助系統( ADAS)和無人駕駛汽車技術路線圖)等關鍵行業的驅動力中,扮演核心角色。

作為當時行業唯一專注于全可編程,擁有最好的代工廠、與ARM堅實的戰略合作伙伴關系、保持現場服務和工廠連續性運營的供應商——賽靈思的目標顯然并不至于此。

剛剛過去的2019年,是賽靈思正式執行三大戰略“數據中心優先、加速核心市場發展、驅動自適應計算”的第一年。這一年,賽靈思表現強勁,年收入首次突破30 億美元大關;《財富》雜志 2019 年“未來 50 強”榜單中,賽靈思名列所有半導企業之首,這不僅是對賽靈思持續引領自適應和智能計算發展戰略方向的肯定,也是賽靈思從器件公司轉型至平臺公司取得重大進展的有力證明。

這一年,賽靈思的數據中心業務發展強勁,在2019年9月結束的一個季度,業務同比增長24%,季度增長92%。實際上,賽靈思在數據中心的量產部署還處于非常早期的階段,這種增長僅僅反映了自適應計算優勢的開啟。

今天的賽靈思已不可同日而語。回顧賽靈思早期的業務,主要是針對尋求更快設計周期和更低工程成本的 ASIC 設計人員,以及 EDA 軟件用戶。如今,賽靈思正在通過硬件層面的自適應性,真正解決低延時、高帶寬等挑戰。用戶群正在向計算機科學家和數據科學家群體擴大,這使得賽靈思越來越重視如何提供功能強大的工具,使用戶在無需了解底層架構細節的情況下,可以充分發揮并受益于賽靈思強大的可編程器件及平臺的優勢。

激蕩新十年——賽靈思的理智與瘋狂

新十年開啟時,賽靈思于2020年1月15日在北京辦公室舉行了隆重的喬遷慶典。這是賽靈思自2018年7月宣布收購深鑒科技之后,原深鑒團隊與原賽靈思北京團隊正式合并在一起辦公,成為其全球 AI 技術發展的核心區域。

北京新址以超過200人的規模成為賽靈思中國最大的辦公室,較之十年前僅11名員工的賽靈思北京,在人員規模上實現了近20倍的擴張,囊括了全球軟硬件及人工智能研發、本地銷售、技術支持、產品與市場發展、市場營銷與傳播等重要業務團隊。

唐曉蕾強調了賽靈思對中國市場的重視,不僅因為中國市場帶來的巨大機遇,更因為整個中國市場追求創新突破的動力全世界領先。此外,從每年畢業的大學生人數以及質量來看,在全世界都有優勢,中國市場擁有獨特的專業技術人員紅利。再加上大數據的爆發、AI的發展、5G等推動的基礎設施建設,未來十年的中國市場,賽靈思會是重要的參與者,中國市場將是賽靈思的重心。

根據MRFR統計,2018年全球FPGA市場規模為60億美元左右,而隨著AI、5G等應用逐步展開,市場規模有望在2025年達到125億美元,年復合增長率為10.22%。其中在亞太地區,尤其是在中國,由于新興基礎建設應用的鋪開,FPGA的復合增長率有望高于其他地區,成為重要的增量市場

那么,在中國這片創新的熱土,如何充分發揮賽靈思技術的靈活性、敏捷性和效率優勢保持領先,同時賦能生態伙伴?

唐曉蕾表示,賽靈思希望提供創新的基石,吸引更多的創新者,這使得他們越來越重視開放社區的力量,而這是所有創新的動力源泉。

ACAP是賽靈思在2018年推出的新一代計算平臺,唐曉蕾強調,它已經不是傳統的FPGA產品了,而是整合了硬件可編程邏輯單元、軟件可編程處理器、以及軟件可編程加速引擎的平臺產品,是賽靈思“發明FPGA以來最卓越的工程成就”,未來,賽靈思希望在穩健的FPGA基礎之上,去驅動ACAP自適應平臺的發展。

“我們已經把門打開”——唐曉蕾認為開放性是今天的合作中最為關鍵的一點。這主要體現在兩方面,一是逐漸降低應用門檻,Vitis正在吸引新的開發者群體;二是對于開源的徹底擁抱:賽靈思完全將集成的開發環境免費提供給用戶,讓他們將Vitis無縫集成在自己的開發環境中。這與過去用戶自己設計開發環境,背后調用賽靈思的編譯器和調試工具有很大的不同,更有利于軟件開發人員在自適應的開發平臺上釋放創新力。

“我們不只是要做百年老店,我們要一直在成長期、青春期活躍。在傳統的FPGA領域,我們已經走到了成長期,不管是從產品的穩定性、客戶的接受度,我們都已經是厚積薄發的狀態,能夠從容面對這個領域里的挑戰;但就在這個時候,我們選擇了轉型,在這個過程中,我們仍然處在青春期:這是一種面對全新挑戰時,自身充滿活力的狀態,相信我們也會很順利平滑過渡到成長期,不會有不適應期,因為我們是‘自適應’的。”唐曉蕾笑談賽靈思的新目標。

下一步,除了向客戶提供7nm Versal ACAP,賽靈思還將繼續強化其16nm Ultrascale+ FPGA 系列。賽靈思將持續向平臺公司轉型,向更多開發者推廣自適應計算,推出更多類型的加速器卡,讓客戶更容易開始使用自適應器件,甚至將Vitis 統一軟件平臺的強大功能賦予過去只能使用 CPU 和 GPU 的眾多軟件開發商。這在過去看來,幾乎是完全超越想象的事情。

為了繼續壯大其數據中心市場,賽靈思去年推出了多款新型 PCIe 加速卡。Alveo U50在吞吐量、時延和功率效率改善方面帶了 10 至20 倍的提升。面向核心垂直市場上,如自動駕駛,賽靈思正在與眾多系統一級供應商合作;5G方面,也正與領先的供應商合作,在許多國家率先實現5G 技術的真正落地。

某種程度看,賽靈思通過自己一手打造的ACAP已經進入了全新的競爭領域,在這個領域,有沒有新的競爭者,抑或有什么新的競爭方式會出現?在這場超長的馬拉松中,賽靈思也許會是一個孤獨的跑步者,經歷白天、黑夜,日復一日地保持節奏、穩步向前。“我們堅信自己可以跑,沒問題!我們有合作伙伴在召喚、有開放社區在召喚、有使命在召喚,我們不會迷失!”唐曉蕾堅定地說。

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發表于 04-25 10:07 ? 136次 閱讀
采用STR710FTbZ6與FPGA相結合實現配電自動化終端監測系統的設計

基于STR710FTbZ6與FPGA相結合實現配電自動化終端監測系統的設計

近年來,電能質量日益引起人們的重視,如何有效的監測和分析電能質量參數逐漸成為電力企業和用戶共同關心的....
發表于 04-25 09:35 ? 108次 閱讀
基于STR710FTbZ6與FPGA相結合實現配電自動化終端監測系統的設計

實測!AlexNet卷積核在FPGA占90%資源仍跑750MHz|算力達288萬張圖像/秒

盡管最初為AlexNet圖像和內核大小配置了MLP_Conv2D設計,但是2D卷積是一個通用過程,因....
發表于 04-25 09:26 ? 823次 閱讀
實測!AlexNet卷積核在FPGA占90%資源仍跑750MHz|算力達288萬張圖像/秒

為靈活應變云加速而設計的Xilinx Versal? Premium

自適應和智能計算的全球領先企業賽靈思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ: XLNX))今....
發表于 04-24 11:16 ? 549次 閱讀
為靈活應變云加速而設計的Xilinx Versal? Premium

Jlink Pro的使用說明教程免費下載

 J-link Pro+ V4.5 版:市面上能買到的最新版本!老鳥必備。 168MHz 的 407....
發表于 04-24 08:00 ? 61次 閱讀
Jlink Pro的使用說明教程免費下載

rfid技術怎樣實現醫療器械的智能化的控制

系統采用 ARM 為主控制芯片,完成對射頻識別芯片的控制、信息采集、數據傳輸以及對醫療器械的控制功能....
發表于 04-23 17:30 ? 1103次 閱讀
rfid技術怎樣實現醫療器械的智能化的控制

紫光同創聯合ALINX發布國產入門級FPGA開發套件

紫光同創已經聯合ALINX在去年推出了PGL22G開發板,采用核心板加擴展板的模式。擴展板上,設計了....
發表于 04-23 16:22 ? 532次 閱讀
紫光同創聯合ALINX發布國產入門級FPGA開發套件

AI/ML將FPGA和ASIC結合在了一起

隨著人工智能、機器學習等應用場景快速發展演進,對芯片的算力、安全性等性能也提出了更高的訴求。
發表于 04-23 14:27 ? 359次 閱讀
AI/ML將FPGA和ASIC結合在了一起

FPGA入門教程之HELLO FPGA軟件工具篇PDF電子書免費下載

本文檔的主要內容詳細介紹的是FPGA入門教程之HELLO FPGA軟件工具篇PDF電子書免費下載。
發表于 04-23 08:00 ? 70次 閱讀
FPGA入門教程之HELLO FPGA軟件工具篇PDF電子書免費下載

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

TMP411設備是一個帶有內置本地溫度傳感器的遠程溫度傳感器監視器。遠程溫度傳感器,二極管連接的晶體管通常是低成本,NPN或PNP型晶體管或二極管,是微控制器,微處理器或FPGA的組成部分。 遠程精度為±1 °C適用于多個設備制造商,無需校準。雙線串行接口接受SMBus寫字節,讀字節,發送字節和接收字節命令,以設置報警閾值和讀取溫度數據。 TMP411器件中包含的功能包括:串聯電阻取消,可編程非理想因子,可編程分辨率,可編程閾值限制,用戶定義的偏移寄存器,用于最大精度,最小和最大溫度監視器,寬遠程溫度測量范圍(高達150°C),二極管故障檢測和溫度警報功能。 TMP411器件采用VSSOP-8和SOIC-8封裝。 特性 ±1°C遠程二極管傳感器 ±1°C本地溫度傳感器 可編程非理想因素 串聯電阻取消 警報功能 系統校準的偏移寄存器 與ADT7461和ADM1032兼容的引腳和寄存器 可編程分辨率:9至12位 可編程閾值限...
發表于 09-19 16:35 ? 166次 閱讀
TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP468 具有引腳可編程的總線地址的高精度遠程和本地溫度傳感器

TMP468器件是一款使用雙線制SMBus或I 2 C兼容接口的多區域高精度低功耗溫度傳感器。除了本地溫度外,還可以同時監控多達八個連接遠程二極管的溫度區域。聚合系統中的溫度測量可通過縮小保護頻帶提升性能,并且可以降低電路板復雜程度。典型用例為監測服務器和電信設備等復雜系統中不同處理器(如MCU,GPU和FPGA)的溫度。該器件將諸如串聯電阻抵消,可編程非理想性因子,可編程偏移和可編程溫度限值等高級特性完美結合,提供了一套精度和抗擾度更高且穩健耐用的溫度監控解決方案。 八個遠程通道(以及本地通道)均可獨立編程,設定兩個在測量位置的相應溫度超出對應值時觸發的閾值。此外,還可通過可編程遲滯設置避免閾值持續切換。 TMP468器件可提供高測量精度(0.75°C)和測量分辨率(0.0 625°C)。該器件還支持低電壓軌(1.7V至3.6V)和通用雙線制接口,采用高空間利用率的小型封裝(3mm×3mm或1.6mm×1.6mm),可在計算系統中輕松集成。遠程結支持-55°C至+ 150°C的溫度范圍。 特性 8通道遠程二極管溫度傳感器精度:±0.75&...
發表于 09-18 16:05 ? 112次 閱讀
TMP468 具有引腳可編程的總線地址的高精度遠程和本地溫度傳感器
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