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【转】引狼入室,FPGA会不会变成提线木偶

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FPGA,以一个近似革命者的姿态出现,借助可编程硬件的灵活性,一步步蚕食着属于ASIC的市场,并在具有处理能力的器件领域,逐渐闯出属于自己的一隅净土。单从整个产品范畴来看,说FPGA是最近五年来最活跃最具未来明星相的产品也不为过,只是FPGA大部分市场被A和X两家公司所占有,所以这些年虽然FPGA的初创公司数量上堪称半导体产品里最多的,但面对越来越高的专利和技术门槛,能在两大巨头的夹缝中发展起来的凤毛麟角。


20多年的成长,FPGA虽然一直不是半导体产业的领导者,但始终过着山中无老虎猴子称大王的悠哉生活,作为一种具有可编程处理能力的主芯片,完全构建了一套以我为主的生态系统,这也恰恰是FPGA如此快速成功的关键之处。革ASIC的命,口号响亮,行动起来却是脚踏实地,特别是伴随着工艺的不断演进,FPGA在工艺优势的支撑下,顺应个性化硬件设计的潮流,逐渐在成本效益和灵活性方面抓住了很多开发者的心,一步步站到了让ASIC不可小觑的对立面。

在FPGA公司如火如荼地准备站出来跟其他具有处理能力的半导体器件平起平坐之际,其他的处理器厂商似乎也盯上了FPGA这方独立的净土,希望把自己的基因植入未来的FPGA中,一方面,衍生出更具竞争力的产品,另一方面,也算是在这个冉冉升起的市场早点切入进去,争取未来的掌控权。


于是,有了Zynq这个划时代意义的FPGA,有了Intel先是为Archronix进行完整芯片生产,借着宣布为A公司代工14nm。一边是ARM,一边是Intel,两家对FPGA的争夺在这一两年逐渐白热化,虽然不存在直接竞争的关系,但是这两个隐形的竞争对手同时对FPGA下手,证明了很多人都看好FPGA的光明未来,也同时为FPGA厂商对未来产业链的控制权蒙上阴影。


Intel其实早几年就盯上了FPGA,前几年一直传出他们希望通过和A公司的合作关系,推出FPGA加X86的双处理结合产品,甚至是SoC,并且据传Intel希望对其进行兼并。Intel的目的无疑是希望借助FPGA的丰富接口和可编程优势,扩展其处理器在PC甚至服务器领域的处理能力,当然,如果其倾力进入手机平台,FPGA的接口资源同样非常诱人。Intel作为擅长掌控产业链的厂商,自然希望能将所有产业链控制在自己手上,所以收购一家FPGA厂商是其最好的选择。现在,若14nmFPGA真的量产,A公司在密度和性能方面应该可以提升不少,这不是重点,重点是,同样工艺的FPGA和X86是可以更轻松地集成到一个SoC里面的,这才是Intel最希望看到的吧。不管最后的结果是如何,如果Intel需要FPGA,那么他们不会放任FPGA去自己掌握自己的命运,至少Intel需要的FPGA产品,他们要掌握很大一部分话语权。


至于ARM,这家IP公司的想法很隐晦,但也很直接。说隐晦,他们似乎从来都是居于幕后去慢慢掌控一个产业,说直接,他们对每个领域的入侵都是打着自己的LOGO直接冲进去的,而不是如他们的产品般隐藏在各种各样客户的Logo后面为人民服务。在这个系列文章中间,笔者分析了ARM对MCU这个产业从入侵到破坏,再到未来很可能如移动处理一样实现统治的过程,我想对FPGA,ARM虽然并不想做到完全统治,但是至少掌控整个生态系统,是ARM最拿手也是最期待的。


让每个移动设备里都有一颗ARM,这是5年前ARM的口号,现在每个移动设备里都会有好几个ARM;让每颗MCU里都有一颗ARM,这也许是现在ARM最希望喊出的声音,那么5年以后呢,也许这个口号该是,打败ASIC,让每个FPGA里都有一颗ARM了。ARM这么积极进入FPGA也有自己的考虑,低端处理上,已经掌控了MCU,移动平台早就一统江湖了,中端市场,借助FPGA搞垮ASIC以及DSP,抢夺其市场份额,这样中低端的嵌入式处理平台就真的完全属于ARM了,至于高端服务器市场,FPGA产品的成熟生态无疑有助于ARM学习怎么更好服务于这个领域。

 

X公司的Zynq,确实非常有创新性,ARM核+FPGA,让很多从业者都感觉到兴奋,比如NI的创始人和CEO Dr.T将其作为年度最关注的技术革新,但是请注意,FPGA出现了这么多年,这些上下游客户关注的不是你FPGA本身,而是那个加了ARM核的FPGA,所以,这些目光是被谁吸引过来的,不言而喻了。最让人兴奋的是,终于可以将学到的ARM核开发知识,用于FPGA的控制了,而在这个过程中,你的架构其实是在为ARM进行优化,你的接口,你的IP,你的数据流格式其实是在强化ARM核,优化ARM核,这些东西,难保有一天不会被更优化的ARM新嵌入式核心所偷师,甚至借鉴到自己的IP库中,最后形成一个标准的适用于FPGA的ARM core授权,那时候,就难说是ARM核的FPGA,还是可编程可扩展的ARM核处理器了。


当然,MCU市场发生的事情,暂时在FPGA市场不会出现,虽然无论X公司还是A公司,都已经发布了结合了ARM核的产品,但是FPGA的特殊性注定这场争斗中不会出现MCU领域里的ST这样一个庞大而强有力的入侵者,一下子将所有竞争格局完全冲乱,让诸多厂商手足无措迷失方向,不得不转投ARM怀抱。但是现在笔者最担心的是,ARM最擅长的是构建生态系统,在嵌入式生态系统中,MCU的生态几乎都是ARM的了,而有了ARM核的FPGA,以后的生态系统是否还能保持故我,或者因引入了ARM而向ARM有所倾斜,有时候恰恰是这种倾斜的态度,会让FPGA厂商慢慢迷失自我,在强大的擅长构建生态系统的ARM面前,逐渐交出FPGA生态系统的掌控权,完全被ARM牵着鼻子走下去。


FPGA之所以被两个不同内核处理器派系所认可,就在于其可编程可扩展的优势,当然其强大的处理能力也是很多应用非常适合的首选,无论是在通信服务器还是多媒体处理,这两个市场恰恰是X86和ARM都觊觎的蛋糕,这个市场曾经是MIPS的,当然,也是FPGA的,现在两个内核都希望借助FPGA的灵活性,逐渐侵入这个市场扩展自己的业务范围,我想这点野心的出现早就不是一两年了。


引入ARM,是为了让自己的FPGA更有竞争力,处理能力更优化,功耗更低,更适合嵌入式应用;联合Intel,是为了能让自己的产品在PC和服务器领域扩展更多的应用,带动产品的销售和开发。从这点上,引入其他内核是FPGA厂商之间,也是FPGA与ASIC以及其他嵌入式处理之间市场争夺的必须。只是,引入其他内核之后,FPGA是否还能保持自己生态系统的完全可控,是否会逐渐被引入的内核控制,这些隐忧不是杞人忧天,从技术的角度,异构多核以及多产品融合是个非常好的趋势,但是如果代价是丧失了原有FPGA产品的独立生态系统,对消费者也许是个好事情,对技术发展也是一大贡献,但是对FPGA厂商真的得不偿失了。因为,有了ARM核主导,有了Intel掌控,那个时候FPGA的利润还会像现在这么高吗?