要說在FPGA領(lǐng)域的地位,絕對沒有哪家企業(yè)可以撼動賽靈思,畢竟FPGA就是人家發(fā)明的,而賽靈思的“野心”絕不止于此。除了發(fā)明FPGA,它還推出了許多項第一:第一家Fabless公司;第一個嵌入式處理器的FPGA;第一個3D架構(gòu)的FPGA;第一個HLS開發(fā)工具Vivado;第一個ASIC+UltraScale架構(gòu)FPGA。
FPGA的概念來自一位不安分的IC設(shè)計工程師:Ross Freeman,他敢于想象,更敢于挑戰(zhàn)權(quán)威,他在晶體管堪比黃金的時代提出讓芯片向空白磁帶一樣,可以由工程師在上面編程添加功能,就好像畫師在白布上任意涂鴉。Bill Carter,賽靈思名譽研究員(Fellow Emeritus)、第八號雇員、首位IC設(shè)計專家曾說:“當(dāng)他描述完FPGA的概念之后,我第一個念頭就是,瘋了!這是史上對晶體管最不靠譜的浪費了。”
雖然這個想法不被理解,不被支持,但是Freeman還是把它變成了現(xiàn)實。1984年,在Freeman35歲時說服了自己上司的上司的上司,Zilog副總裁兼微處理器部總經(jīng)理Bernard Vonderschmitt,共同創(chuàng)立了賽靈思,締造了一個新的半導(dǎo)體帝國。但可惜的是Freeman在41歲時就英年早逝了,給后人留了許多遺憾。
1984年,賽靈思發(fā)明了世界上最成功的可編程邏輯器件——XC2064,采用2um工藝,包含64個邏輯模塊和85000個晶體管,每個模塊含有兩個3輸入查找表(LUT)和一個寄存器,門數(shù)量不超過1000個;并一直在業(yè)界保持領(lǐng)先地位。
但是這款晶片的尺寸很大,比當(dāng)時的微處理器還要大,成本高達(dá)數(shù)百美元。在成本壓力下,經(jīng)過FPGA工程師的不斷改良,在2008年之后FPGA逐漸解決了系統(tǒng)設(shè)計問題,越來越多地整合系統(tǒng)模塊:高速收發(fā)器、存儲器、DSP處理單元和完整處理器。還集成了比特流加密與驗證、混合信號處理等重要控制功能,可以加速很多重要算法并降低功耗。
目前賽靈思主要的FPGA產(chǎn)品系列包括高性能的Virtex系列、中端的Kintex系列和低成本的Artix、Spartan系列。
2016年7月,賽靈思表示未來五年要成為一家All Programmable公司,利用自身優(yōu)勢幫助客戶實現(xiàn)差異化,并把目標(biāo)對準(zhǔn)了目前苗頭正旺的云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G無線和嵌入式視覺領(lǐng)域。
其實在2014年,賽靈思就開始了新一代產(chǎn)品的創(chuàng)造研發(fā),并在2018年年初首次亮相,這就是自適應(yīng)計算加速平臺ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform),賽靈思將其定義為區(qū)別于CPU、GPU和FPGA的全新產(chǎn)品。
ACAP的核心是新一代FPGA架構(gòu),它結(jié)合分布式存儲器和硬件可編程的DSP模塊、一個多核SoC,可以實現(xiàn)對工作負(fù)載的加速,具有硬件/軟件可編程引擎、IP子系統(tǒng)和片上網(wǎng)絡(luò)、高度集成的可編程I/O。
基于ACAP的全新架構(gòu),賽靈思推出一款可面向所有應(yīng)用、面向所有開發(fā)者的平臺及產(chǎn)品Versal。這款產(chǎn)品包括六個系列的器件,其獨特的架構(gòu)針對云端、網(wǎng)絡(luò)、無線通信乃至邊緣計算和端點等不同市場的眾多應(yīng)用提供了可擴展性和AI推斷能。
據(jù)賽靈思CEO Victor Peng介紹,Versal歷經(jīng)四年研發(fā),投入十多億美元的資金,有1500多名軟硬件工程師參與其中。采用了臺積電7nm技術(shù),數(shù)據(jù)顯示,Versal的速度超過最高速的FPGA20倍,比最快的CPU快100倍,還可以實現(xiàn)2ms的時延,對數(shù)據(jù)中心、有線網(wǎng)絡(luò)、5G無線和ADAS等應(yīng)用有明顯提速。可以適用于汽車、工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)療、航空航天與國防、音視頻與廣播及消費類電子等領(lǐng)域。
Victor Peng表示,Versal的推出并不意味著賽靈思會放棄FPGA,它將繼續(xù)推進這一市場的發(fā)展。Versal的發(fā)布意味著賽靈思不再是一家單純的FPGA公司了,而是一家平臺公司。
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原文標(biāo)題:賽靈思:有“野心”的半導(dǎo)體帝國締造者
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