不久前,Intel通过官网宣布将剥离可编程解决方案事业部(PSG),该部门负责开发Intel的Agilex、Stratix等FPGA产品,并将其作为独立业务运营,目标是在两到三年后通过 IPO 出售部分业务。
当Intel正式宣布分拆FPGA业务时,FPGA世界又开始蓬勃发展。
FPGA起源 FPGA(现场可编程门阵列)是一种可重构的计算机芯片,可以通过编程来实现任何数字硬件电路。
FPGA 可以在制造后重新编程以模拟数字电路,这使得它们非常适合在批量生产之前制作新功能原型或服务于定制芯片不经济的罕见用例。
在集成电路的历史上,FPGA并不是唯一能够实现这一功能的器件,但FPGA是迄今为止商业上最成功的。
早在 20 世纪 70 年代,如果有人想要在某些实际硬件上制作原型并测试其逻辑功能,他们基本上有两种选择。
一种是TTL芯片,但TTL芯片受到电路板尺寸和功耗限制。
另一种是定制芯片(ASIC),但定制芯片会产生大量的前期成本。
因为你需要支付光掩模的费用,然后等待几个月的制造。
如果设计出现错误,那么JS文件就无法准确地编辑和重新编译。
1980年,Altera成立。
Altera 率先推出了复杂的可编程逻辑器件,这些器件可以采用一堆较小的 PAL,并使用交叉连接将它们连接起来,以提高可扩展性。
Altera 的复杂可编程逻辑器件又向前迈进了一步。
之后,Xilinx创建并发布了第一款FPGA,Xilinx XC2064。
XC2064 是一款大型芯片,约有 85,000 个晶体管,排列成 64 个可配置逻辑块和 58 个输入/输出块。
尽管今天并不令人意外,但第一批 FPGA 在市场上站稳了脚跟。
之后,随着晶体管成本的大幅下降以及独立代工厂的出现,FPGA踏上了技术与商业的交叉点,开始蓬勃发展。
Altera和Xilinx的垄断时代 Xilinx和Altera不断推出新产品,提高逻辑密度和性能,并积极与客户合作开发定制解决方案,以不断占据市场份额。
全球FPGA市场一度形成双寡头格局,两家公司占据近90%的市场份额(Xilinx以56%的份额排名第一,Altera以31%的份额排名第二)。
Xilinx和Altera这两个领先者已经筑起了专利壁垒,拥有近万多项核心专利。
强大的专利壁垒使得FPGA的进入门槛非常高。
40年来,已有60多家公司从事FPGA技术和产品的研发,其中包括Intel、IBM、AMD、TI、GE、AT&T、摩托罗拉、朗讯、三星、东芝等实力雄厚的公司和飞利浦。
但大多数在花费数亿美元后都功亏一篑。
对于数据中心来说,FPGA龙头“收购”的时代到来了,然而自研不能靠“收购”。
随后的时间里,FPGA两大巨头分别被Intel和AMD收购。
回想一下 2015 年,当时 x86 仍然在数据中心计算领域占据绝对垄断地位。
现金充裕的英特尔斥资176亿美元收购了FPGA制造商Altera。
Intel在Altera的基础上成立了可编程事业部。
在接下来的几年里,英特尔建立了令人印象深刻的 FPGA 业务。
英特尔收购Altera的一个重要原因是希望通过增加数据中心的高利润芯片产品来弥补个人电脑(PC)领域需求放缓的影响。
收购三年后,英特尔宣布其FPGA已正式应用于主流数据中心OEM厂商。
FPGA 格局仍在发生变化。
随着AMD在2022年正式宣布收购赛灵思,宣告了“一个时代的结束”。
在收购时,AMD总裁兼首席执行官苏姿丰表示,通过收购赛灵思,我们相信AMD可以进一步拓展到一些关键市场,比如数据中心市场,以及5G通信、汽车、工业、航空航天等和国防市场。
AMD还希望依靠Xilinx FPGA来补充数据中心能力。
至此,Intel收购了FPGA排名第二的Altera,AMD收购了FPGA排名第一的Xilinx。
FPGA的新世界开始了。
FPGA 并没有消亡。
从这一点来看,英特尔和AMD都很早就将目光投向了数据中心市场。
目前,数据中心主要有两个趋势:一是数据流量的增加;二是数据中心的数据量增长。
第二,计算密集型应用的增加。
主要挑战是数据中心不仅要能够处理增加的数据和更严格的计算,而且还需要采用更低的功耗和更高的性能。
数据中心一直是FPGA被寄予厚望的市场。
FPGA 的可重构性和并行处理能力可以无缝集成到现有的 HPC 基础设施中,补充传统的基于 CPU 的集群和基于 GPU 的系统。
通过将特定任务卸载到 FPGA,HPC 系统可以实现更高的性能、更低的功耗并提高效率。
在数据中心,FPGA相对于GPU的核心优势是延迟。
微软亚洲研究院的李伯杰曾举过一个例子。
如果像Bing搜索排序这样的任务通过GPU加速,为了充分利用GPU的计算能力,batch size不能太小,延迟会高达毫秒级。
使用FPGA进行加速只需要微秒级的PCIe延迟。
因此,许多公司正在部署FPGA。
目前国内阿里云、腾讯云、百度云等云服务公司都选择了FPGA进行硬件加速。
例如,我们看到腾讯在2017年推出了中国首款高性能异构计算基础设施FPGA云服务器。
与传统CPU服务器相比,这款采用异构计算架构的云服务器性能提升了30倍以上。
目前,在腾讯云的硬件基础设施中,FPGA在计算、网络、存储三个重要节点中充当了加速器的角色。
根据收购前赛灵思发布的2022财年Q3财报,数据中心业务占公司营收的11%,且份额每个季度都在稳步增长,年增长率高达81%。
Intel拆分FPGA,FPGA风暴即将卷土重来 Intel拆分FPGA,负责Intel FPGA的部门是可编程解决方案组(PSG)。
受个人电脑市场衰退影响,英特尔近期营收表现略显疲软。
2023财年第一季度营收创2013年最低季度营收,连续亏损。
不过,该部门的营收表现却不错。
尽管在2022年第一季度,英特尔不再将PSG视为独立的财务部门。
根据此前披露的数据,该部门每季度的平均营收非常稳定,在5亿美元左右,甚至在公告发布前的最后几个季度创下了7亿美元的记录。
2022年Intel FPGA市场规模将达到90亿美元,按照目前出货量计算,2023年可达100亿美元。
目前已发布的Agilex系列中,只有Agilex 5、Agilex 7和Agilex 9 拥有超过 50k 逻辑门。
其中,Agilex 9专为Direct RF高速应用而打造,结合了英特尔最先进的AIB和EMIB制造技术,今年推出了Agilex 3 FPGA系列。
因此,英特尔之所以剥离PSG,并不是因为该业务部门表现不佳或者处于商品化、低利润的市场,而是因为它相信如果没有英特尔庞大的业务和压力,PSG可能会表现得更好。
英特尔认为,PSG已经无法满足工业、汽车、国防和航空航天等对FPGA真正高增长、高利润的市场需求。
根据英特尔提供的数据,全球FPGA市场未来五年复合年增长率可能超过9%,从2023年的80亿美元扩大到2027年的115亿美元。
首席运营官Shannon Poulin巴黎圣日耳曼队首席运营官。
一年前,Shannon Paulin在与外媒记者交流时承认,PSG的FPGA产品存在问题,未能跟上满足供应商需求的步伐。
Shannon Pollin 表示,英特尔既没有可用的产品,也没有针对采用现代制造工艺的低端市场的 FPGA 产品组合。
除了分拆PSG外,英特尔还计划在2-3年内进行IPO。
此举暗示了 Mobileye,英特尔保留了多数股权,同时仍让该业务部门更加独立运营。
这使得 PSG 可以自由调整公司的产品组合和定位,以最好地服务于更广泛的 FPGA 市场,而不仅仅是英特尔以数据中心为中心的产品。
此外,从长远来看,英特尔可以从成功的 IPO 中获取利润,同时减少一个需要管理的业务部门,从而使英特尔能够将资金和时间投入到自己更优先的业务(例如晶圆厂)中。
自两年前现任首席执行官帕特·基辛格(Pat Gelsinger)上任以来,英特尔已经出售或剥离了多个业务部门,包括SSD业务、NUC迷你PC业务、Mobileye ADAS部门等。
通过关闭或出售非核心业务,我们将继续将我们的战略重点放在IDM 2.0上。
FPGA业务,下一步该做什么?将 FPGA 从英特尔核心业务中分离出来,引发了人们对 AMD 以 490 亿美元收购 Xilinx 的质疑。
拥有紧凑产品组合的英特尔和拥有全面芯片组合的AMD正在走向相反的方向。
不过,专注AI是两家公司的共识。
目前,英特尔、AMD、NVIDIA三大巨头都有自己丰富的AI软硬件解决方案。
CPU和GPU都可以做到这一点,但它们是不同的。
Intel CPU历史悠久,一直占据领先地位; NVIDIA GPU有很大优势,但CPU有限,而且采用Arm架构。
AMD综合性能最强,产品包括CPU、GPU、FPGA和自适应SoC产品。
FPGA 已经存在很多年了。
随着人工智能的兴起,对于需要频繁改变底层模型的人工智能推理需求,FPGA是合适的选择。
那么现在的问题是FPGA到底应该拆分独立,还是合并发展??才能更好地适应时代潮流。