Xilinx用全可编程实现差异化，主攻四大高成长型行业

编者按：自从去年Intel宣布收购Altera后，Xilinx的战略规划成为行业关注的热点。去年9月期《电子产品世界》曾访问过Steve，今年Steve又带来了哪些新内容?

从FPGA到全可编程产品组合

　　问：贵公司为何要过渡到全可编程，主要实现了哪些突破?

　　答：为了成为新的技术领先者，我们需要开发新的产品类别和编程环境，并且需要超越FPGA的传统市场，来服务于高成长性的市场。为此，Xilinx主要在两个领域实现了突破。一个是芯片集成度上的突破。另一个是编程方式的突破。

　　在系统集成度上，16nm Zynq® UltraScale+™ MPSoC器件是全球首款全可编程(All Programmable)的异构多芯片处理系统产品系列，拥有七个软件可编程的内核，为5G无线、下一代 ADAS和工业物联网创造了可能性。另外，Xilinx还宣布了基于台积电(TSMC)公司的CoWoS工艺而专门打造的HBM FPGA，结合16nm UltraScale+ 可编程逻辑与高带宽显存(HBM)存储器和新型加速器互联技术，满足高效异构计算的强烈需求。

　　编程方式的突破体现在我们所推出的统称为SDx 的软件定义设计环境系列。这些面向C、C++ 或者OpenCL的软件定义设计环境， 提供了类似CPU/GPU的开发运行体验, 从而为软件设计人员进入FPGA领域扫平了道路。同时也为xilinx全可编程方案服务打开了更多的市场。

　　因此，只有FPGA时，Xilinx支持约5万名FPGA的硬件工程师，有了28nm Zynq SoC 之后，软件用户增长至5倍， 预计5年用户将增长5倍， 拥有25万名的系统和软件工程师。

　　另外，再加上嵌入式市场和数据中心加速市场提供的机遇，我们预计的机遇比过去会增长三倍，从50亿美元市场扩展至150亿美元市场。

　　问：什么样的客户会选择Xilinx?

　　答：有的客户可能并不是特别在意要实现独特性或者是差异化，他们只追求过去的或者是比较商品化的产品;但有些客户是追求差异化的，希望能够在竞争中脱颖而出。后者会选择Xilinx。所以Xilinx的目标就是要帮助客户来实现差异化。有了全可编程的解决方案，Xilinx就能够支持客户来创造更多的智能软件，同时也能够支持客户来优化他们硬件中的系统和功能。而且通过可编程的功能，还可以帮助客户实现任意互联。

　　问：有些厂商推出了有可编程软件的ASSP，你们认为这对FPGA向ASSP的拓展会不会造成一定的威胁?

　　答：有一些公司关注的是软件的可编程，并不是I/O的可编程或可编程的逻辑，但Xilinx可以提供客户定制的加速。所以对我们来说，这并不构成威胁，因为他们主要是软件可编程，而且是一些泛泛而谈的加速，达不到Xilinx那样的效率。

关注四大行业趋势

　　问：贵公司看好哪些行业大趋势?

　　答：云计算、嵌入式视觉、物联网和5G。云计算(图1)的特点是按需、可扩展、虚拟化和自学习。Xilinx的机会有可配置计算、存储和联网。其中关于异构计算，有了FPGA后，可在这些CPU旁边提升引擎效率。机器学习方面，Google等认为若要提高效率，推理要降低精度，不能用浮点运算，这与FPGA精度不是最高的特点相符。Xilinx在此的业绩是：全球七大数据中心(包括中国BAT)中，3家已经在量产部署或承诺采用我们的平台，我们可以支持三大主流处理架构：ARM、POWER和X86，并作为联盟主席与六大技术龙头企业合力推动CCIX，让性能功耗比超越CPU 10~35倍的硬件加速优势可以更广泛地支持各种数据中心应用。

　　嵌入式视觉方面，汽车ADAS、无人机、监控、机器视觉等炒得很热，此外，医疗、专业音视频、显示器等也包含其中(图2)。Xilinx的视觉和ADAS上有5大差异化优势：实时图像识别与分析;ALL Programmable平台的复用;可扩展传感器融合;最高性能功耗比;仅采用单芯片带来的安全性和保密性。其中汽车ADAS中，从辅助驾驶到自动驾驶，Xilinx正有巨大投入，因为视觉领域预计2020年将达1000~3000亿美元市场规模。Xilinx 最新的16nm芯片已加入了安全功能，可以满足汽车应用的特殊需要。

　　工业物联网方面，每提升1% 的效率就可以节省数百亿美元。包括智能工厂、智能能源、智慧城市与医疗(图3)。Xilinx有5大差异化优势可以提升工业物联网的效率——可用一句话来概括：精确、预判、保密、安全和互联互通。具体地，通过传感器融合与分析、任意连接、最高精度的运动控制、可重用的All Programmable 平台、仅采用单芯片的高度安全和保密的平台来实现。

　　5G未来5年将带来21亿美元的市场。但5G技术也带来巨大挑战，包括基带、连接和无线电(图4)。新的挑战契合我们全可编程器件的特点：在任何频段均能提供高性能。具体地，我们的平台的优势是：相比ASIC，上市时间缩短1-2年;在功耗减半的情况下，在3 倍频段实现5倍带宽;面向未来的高度灵活、可扩展的平台;总成本降低50% 以上;突破性的技术创新。

　　问：由于Intel收购了Altera，Xilinx以后会不会将重点转向ARM和POWER，并减少对X86的投入和研发力度?

　　答：从更现实的角度来讲，Xilinx现在有很多超大规模数据中心的大客户，用的都是X86，当然他们对ARM和POWER也非常感兴趣，所以Xilinx会继续支持X86，当然主要是通过PCIe和应用库的形式来支持， Xilinx对客户也会做很多工作，因为他们超大规模的数据中心有非常丰富的资源，在融合方面做得非常好。所以Xilinx会继续支持Xilinx客户的需求，这对Xilinx的业务是非常重要的。Xilinx也同时要保证这些替代性的产品能够有非常强有力的支持，因为在没有FPGA加速可选的情况下，Xilinx也要让ARM和POWER成为优选的对象。当然Intel会努力向客户推Altera，但是也要看客户最终是在Xilinx这种开放式的方案和Intel这种相对封闭的解决方案当中做什么样的选择。

　　问：四大应用领域，贵公司产品的着重点是什么?

　　答：首先第一个是云计算领域，我们讲到的是Xilinx 在今年五月宣布宣布扩展我们的16nm UltraScale+™ 产品路线图，面向数据中心新增加速强化技术的HBM FPGA,结合16nm UltraScale+可编程逻辑与高带宽显存(HBM)存储器和新型加速器互联技术，满足广泛的异构计算要求。

　　在视觉和工业物联网方面，Xilinx全可编程的Zynq SoC 有独特的功能，它是片上系统平台，现在保持了非常强劲的发展势头，比如在汽车、视觉，尤其是可重复使用的平台上具有价值。

　　在5G领域，从28纳米一直到7纳米我们都有路线图，也就是从4G到前5G一直到5G量产的过程。而且我还要强调的是，Xilinx对于每一个大趋势都有定制的产品，都有特殊的功能来确保它能够取得成功。

　　所以Xilinx在这四大趋势领域的过程当中，都能够发挥非常重要的作用，而且是切实地来使得Xilinx的客户能够实现差异化。

　　问：在嵌入式视觉领域，你提到仅用单芯片就可以实现安全性，这是如何做到的?

　　答：说到这个安全方面，其实和单芯片是密切相关的，因为无论是在工业还是汽车行业，都需要满足一定的标准，在这个标准当中就会带来一定的冗余性。

　　为了实现这个功能，就需要不同的处理器，从不同的处理器要能得到同样的回答，如果某一部分出了问题，就需要采用一些备份的资源。也就是我刚才所说的必须要创造出这种冗余的后备资源，来确保它的安全性。

　　Xilinx一共有四类处理器。在Zynq上可以支持这种冗余的创造，比如说有应用处理器和实时处理器，这两个处理器可以来运行同样的程序，而且可以取得同样的结果。另外也有FPGA的逻辑架构，有这种在Xilinx的软件里运行的可编程的硬件，也有Xilinx的MicoBlaze处理器软核，所以在FPGA也有这样的选择。所以有四种类型，有足够的空间来创造这种必须的冗余，来达到安全性的要求。

　　Xilinx的竞争对手可能就需要在他们的芯片以外额外地加上一块芯片，才能够创造出必要的冗余，但Xilinx可以在一片上就完成，因为Xilinx一块芯片上有很多处理元素。

本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2016年第8期第1页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。