从过去只是用在IT生命周期的某个开发阶段，到越来越成为IT基础架构不可或缺的一部分，伴随5G时代的到来，FPGA的角色变得越来越重要。

FPGA的中文名叫做“现场可编程门阵列”，从字面意思可以大致看到这一体系的特性：可灵活配置，支持海量数据运算。

具体到公司层面，FPGA领域目前形成了赛灵思（Xilinx）、英特尔（主要为旗下Altera）两大巨头争雄的局面。不止硬件的比拼本身，搭建软件平台、并召集更多开发者参与进来也是这些厂商们正在着力做的事情。

在近日举行的第三届赛灵思开发者大会（XDF）亚洲站期间，赛灵思宣布最新Vitis 统一软件平台重要组件Vitis AI 开放下载，更多人工智能和机器学习开发者将可以拥有赛灵思高性能自适应计算平台的加速度。

据了解，这是赛灵思首次推出一个软件和硬件设计“大一统”的开发工具平台，也是公司从器件向平台企业战略转型的里程碑式产品之一。

公司总裁兼CEO Victor Peng向21世纪经济报道记者表示，在大容量的FPGA方面，赛灵思一直以来都位于行业前列，从最早的28纳米产品一直到现在。在未来，“对于提升客户性能来说，最重要的未来将是芯片+软件才能给客户带来最大的价值，而不仅仅是芯片本身。”

厂商大力拥抱生态

赛灵思此次的开放平台之举显示出FPGA厂商的竞争与发展走到了下一个阶段，而当前的竞争态势依然尤为激烈。

比如英特尔在近期就发布了一款号称是2-3年内业界容量最高的FPGA产品，并也在向软件平台方面不断完善。

为此，Victor Peng向21世纪经济报道记者表示，“尽管Intel有非常雄心勃勃的信息公布，但是我们也听说其他的消息，比如说未能如期交货等。而我们的Vivado软件也属于在业界前列，相对来说Intel的软件稍显比较老了。”

他续称，实际上赛灵思与英特尔有很多相似性，都致力于拓展软件的开发环境，致力于异构计算等。但是Intel似乎在部署很多不同的架构，包括CPU、GPU等，还收购了Nervana做神经处理器、收购了Mobileye是致力于汽车行业新兴的应用，包括FPGA等。

而赛灵思的ACAP是基于单一芯片基础上的平台架构，在这样的平台之上，通过单一芯片就可以呈现异构平台，而且可以升级和进行拓展。“比如在这个平台上可以做和汽车相关后视镜、摄像头、传感器等应用。所以在单一芯片可拓展的平台之上，我们可以为多个APP提供相应的服务和工具。而Intel所做的似乎更加分散，比如说他们的GPU不能够做的包括控制性存储等，但在我们的平台上就可以。我们和他们的不同点就在于此，我们更多是基于单一芯片基础上的异构计算平台。”他指出。

2018年初，赛灵思宣布启动公司三大战略：数据中心优先、加速核心市场发展以及驱动灵活应变的计算。

因此面向数据中心领域，赛灵思陆续在硬件方面推出了四大系列产品。当然目前为止，为赛灵思的业绩提供主要推动力的还是通信相关业务。Victor Peng回应记者道，虽然目前财报披露来看，数据中心业务对营收的贡献非常有限，“但是要看到它的增长远远比一般业务要快，季度同比增速高达92%，将近1倍，全年增长可以高达30%。尽管今天来看它对营收的贡献是要比通讯业务要小，但在未来的三年之后，会成为营收非常重要的组成部分。”

姚嘉洋向21世纪经济报道记者分析道，当前就Xilinx与Intel旗下的Altera在5G时代的主要竞争点来说，应该是针对5G的射频讯号表现、频谱范围、载波聚合技术、MU-MIMO等，提供更可以最佳化的软硬件解决方案。

也因此，Xilinx在这两年来，陆续推出整合ADC与DAC的RF SoC产品线，进而减少外部DAC与ADC的使用量，缩减整体零组件的成本。而在这方面，Altera目前仍然没有对应的解决方案。“尽管两大龙头近期在市场的营收表现皆相当出色，但我们也认为在5G RF（射频）领域，Xilinx应有一定的优势地位。”他如此指出。

不过他进一步称，以目前的FPGA的竞争态势，尚不太容易出现如CPU以英特尔为首，GPU则以英伟达为首的情况。

这主要在于Xilinx与Altera各有先进制程与封装技术上的强力支撑，Xilinx尽管没有像Altera有Intel的资源注入，但Xilinx的产品线开发都锁定在高度成长的应用范围，如AI、车用、5G与数据中心等，加上其开发工具的日益成熟，近年来的营收表现其实相当出色。

而Altera在有Intel的支援下，其实很早就导入Intel的10nm制程与EMIB封装，不论是在性能与产品成本的控制也有一定的表现。再加上Intel本就在数据中心居于绝对领先的位置，也让Altera的FPGA产品能够“雨露均沾”。

“所以在双方各有优劣势条件的情况下，不太容易出现这种绝对固化的竞争格局。”姚嘉洋表示，除非其中一方所倚赖的先进制程与封装技术出现极为重大的瑕疵，否则双方的差距在短期内应该还是相当接近。

5G+AI时代的机遇

在这个数据爆炸的时代，当前一些热门领域中，已经逐步开始出现FPGA代替GPU、CPU的应用情形。比如基于FPGA的矿机、数据中心等。

对此，Victor Peng指出，其实目前已经有很多传统芯片被取代，比如内嵌式的微处理器、ASSP、ASICs等。“但是我们并不能说能取代所有的ASICs，或者取代CPU、GPU，只是说在很大情况下，基于赛灵思的自适应ACAP平台和架构基础之上，现在开发者可以做非常多的事情。”

姚嘉洋则向21世纪经济报道记者分析道，“我们认为，在短时间内应该还没有取代性的问题。但是FPGA的灵活可编程的能力，加上在AI 推理方面的表现，令其具备超低延迟特色，这的确适用于某些应用场景，例如安全监控、人脸识别与工厂专用的机器视觉等，因此在这方面对于GPU这类加速芯片在前述领域的发展，的确颇为不利。”

这意味着，面向5G+AI对于更大批量数据运算和处理需求的涌现，FPGA面向的市场机会也越来越庞大。

在今年5月召开的一场投资者会议上，赛灵思高管曾表示，5G将使赛灵思有线及无线事业群收入提高至4G时代的3至4倍。

对此，赛灵思执行副总裁兼有线与无线事业部总经理Liam Madden在前述会议期间向记者分析道，“之所以有这样的增长预测主要基于三个原因：第一，考虑到频段和覆盖能力等问题，5G时代的基站数量至少相比4G增长50%，这是单纯数字层面增长带来的收入增长。第二，则是5G解决方案的复杂性，因为在4G时代，多数情况下是采用4根天线收发，但在5G时代至少是64根天线。天线数量的变化对于芯片的要求也会更高。第三，赛灵思在5G时代在市场上占有很大优势，基本我们跟所有主要的5G OEM厂商都是合作伙伴关系。”

姚嘉洋则指出，5G时代由于频谱范围大幅增加，加之各国针对5G所提供的频谱范围各有差异，基站从业者也在考虑能够针对各国政府的频谱范围提供较佳的讯号收发性能表现。而FPGA的可编程特性，会更利于基站关键厂商针对性进行市场开发，因此这成为基站设备不可或缺的重要关键元件。

针对因5G时代而快速成长的边缘计算领域，Liam Madden进一步分析，5G网络会有分布式的单元，其中很多单元非常靠近铁塔，创造了针对高速度、低时延需求的应用。“在这方面，我们的设备和解决方案主要扮演两方面的角色，第一是前传，这是我们分布在单元和天线之间的部分；第二是L1处理，也即5G数据的第一次处理，在我们设备当中有很多硬件化的内容可以让L1的5G数据处理更加迅速，从而让边缘计算的效果更上一层楼。而现在有很多计算是通过一半服务器做到的，但是很多数据的操控还是要通过FPGA来做。”

总体来看，Victor Peng指出，业内普遍认为，5G的部署将会分为三个阶段，现在还只处于第一阶段而已。从地理分布上来讲，中国、日本、韩国现在有了早期的部署，北美和欧洲其实都非常少。

“我们也看到中美贸易之间存在着一些紧张的趋势和争端，但即便如此，我们已经有了5G相关的营收，未来我们也会参与到5G在全球部署过程中的方方面面，包括物联网、车联网，以及毫米波等技术方面。”他续称。

而AI技术同样仍处在非常早期的发展阶段，“我们可以看到现在GPU从AI获得的营收来源主要是在AI处理、AI训练方面，这方面我们觉得有很多机会，因为我们不是和这些GPU最大的营收来源进行竞争，更多是能够在比如计算、算力、机器人和自动化方面有很大潜力。”

Victor Peng介绍道，面对当前阶段的AI发展，赛灵思关注的驱动营收成长的应用场景包括智慧城市、智慧工场、机器人、数据中心等。而不久前收购的中国AI公司深鉴科技也成为公司的一大坚强臂膀。“实际上深鉴科技在赛灵思的AI业务推动方面功不可没，他们在不断帮助我们进行产品和技术创新。我们也希望让AI成为更多开发者可以更容易获取的技术，不管从长期还是从短期来看，深鉴科技都将在这方面发挥非常重要的作用。”他如此回应21世纪经济报道。

“今天我们也可以看到FPGA和老的FPGA相比本身性能就已经强大很多，因为老的FPGA可能就是可编程的逻辑，但是新的加上了ARM等功能，辅以赛灵思推出的ACAP平台、Vitis等，我想我们未来一定会变得越来越主流，应用场景也会越来越广泛。”Victor Peng如此总结。