FPGA大廠為何陸續重返中端市場？
然而隨著獨立FPGA廠商Altera和賽靈思相繼被收購，很多人對FPGA產品的前景表示了擔憂，認為“今后恐怕只能在數據中心服務器里才能看見FPGA”的觀點一度占據主流。但近兩三年來，英特爾Agilex FPGA系列、AMD ACAP平臺、萊迪思Nexus/Avant FPGA平臺的陸續推出，又讓人們看到了昔日王者的風范。更值得關注的是，日前，這些企業還不約而同的“盯”上了中端FPGA市場。
堅定向中端市場邁進
作為英特爾高端Agilex FPGA產品向中端應用的延伸，Agilex D系列采用Intel 7制程工藝，可提供相較于目前Agilex F/I/M系列更小的外形規格及更低的功率與密度，適合對性能要求更高的場景，如廣電行業、5G處理、射頻處理、小基站、回傳等。
相比之下，此前的F系列適用于數據中心、網絡和邊緣的各種應用；I系列適用于需要大量接口帶寬和高性能的應用；M系列提供面向英特爾至強處理器的一致性連接、HBM集成、增強型DDR5控制器和英特爾傲騰DC持久內存支持，針對需要大量內存和高帶寬的數據密集型應用進行了優化。
同樣采用Intel 7制程工藝的Sundance Mesa FPGA旨在為邊緣、嵌入式等應用場景(例如邊緣計算、PLC、視頻/視覺處理、工業機器人)提供高能效的性能。與英特爾Agilex D系列FPGA相比，Sundance Mesa將憑借更低功耗、更小外形規格和邏輯密度的優勢，向更廣闊的應用市場邁進。
同樣宣布向中端市場邁進的還有萊迪思公司，這家以低功耗FPGA聞名的公司日前基于Nexus平臺取得的一系列創新成果，推出了全新低功耗中端Avant FPGA平臺。
Avant產品主要面向通信、計算、工業和汽車等領域。與此前的產品相比，Avant平臺在性能和硬件資源方面得到了進一步的強化，例如邏輯單元容量達到了500K，相比以往100K-150K的配置，提升了5倍；帶寬提升了10倍，計算性能提升30倍等等。
“低功耗”、“先進的互聯”和“優化的計算”是Avant平臺的三大核心特點，其關鍵的架構亮點包括25G SERDES和并行I/O標準，可滿足各種接口的需求，支持各類外部存儲器接口，包括DDR4、DDR5和LPDDR4以及傳統標準。同時，與同類競品器件相比，封裝尺寸減小多達6倍，可實現高效的小尺寸系統設計。
中端市場的魅力
高端和中端、中端和低端市場之間的界限越來越趨向于模糊，被英特爾數據中心與人工智能集團副總裁兼可編程解決方案事業部產品營銷總經理Deepali Trehan視作企業日趨關注中端FPGA市場的原因之一。
“有些高端FPGA會延伸到中端應用中，有些低端應用又對產品有著較高的需求。”她以IPU為例指出，IPU主要負責承擔并加速與網絡、存儲和安全類應用相關的輸入/輸出密集型工作負載，基于ASIC的IPU能夠提供更好的功率/性能比。但對于中端市場來說，則需要更低的功率和更強的性能。
再比如幾年前，AI類應用可能會被歸于“高端”，但現在，AI幾乎無處不在。于是相關企業也需要將以往更側重高端應用市場的FPGA產品延伸至中端，這也是英特爾為什么要在此時推出Agilex D系列和Sundance Mesa FPGA的原因所在。
“FPGA的關鍵價值在于其可編程性和靈活性。正如大家所見，包括AI在內，目前很多新興標準正在演化，我們希望FPGA在基礎設施加速、云加速和邊緣計算領域中能夠發揮關鍵作用。”Deepali Trehan認為在邊緣計算領域，AI仍處于早期萌芽狀態，有著許多機會和可能性，很多客戶，甚至整個行業都在探索AI在邊緣以及嵌入式市場中扮演著怎樣的角色，而FPGA可以賦予AI更高的靈活性，尤其是當客戶在邊緣領域運行AI相關工作負載時，能夠為其特定工作負載進行優化，這一點至關重要。
“過去3年來，盡管客戶十分認可萊迪思Nexus FPGA平臺在低功耗領域做出的種種創新，但在與他們的交流過程中，我們發現其實除了功耗，性能和尺寸也日益成為客戶關注的關鍵要素，幸運的是，這三點都與萊迪思最擅長的領域完全吻合。”萊迪思半導體上海有限公司亞太區總裁徐宏來強調稱，Avant平臺的面世不但意味著萊迪思邁入了中端FPGA供應商的行列，還打開了一扇通往30億美元增量市場的新大門。
“萊迪思在中國的業務增長主要是依靠增量市場，因為我們創造了很多原來不是傳統FPGA的一些應用，比如在汽車和工業領域。”他說。
最新財報數據印證了這一說法——2022 Q3季度，萊迪思的營收達到了1.725億美元，同比增長30.8%；凈收益4635.9萬美元，增幅73.4%。其中，占其總營收將近50%的工業與汽車業務Q3季度營收增幅達到了45%。
另一方面，了解FPGA行業的人士都比較熟悉，中國市場常把FPGA稱作“萬金油”，各個行業基本都可以完成初期的原型設計。但在萊迪思半導體上海有限公司副總裁王誠看來，現在的情況發生了巨大變化，很多行業市場的要求越來越多、越來越細致化，這就要求FPGA能夠根據客戶需求做定制，或是提供更好的解決行業痛點的方案。因此，如何走出傳統通用型應用市場，針對行業差異性、區分度，提供更適合每個行業的應用，這是FPGA新的發展機會，也是新的挑戰。
從“Design win”到“Supply win”
眾所周知，半導體供應鏈在近幾年中遭遇了極大的挑戰，盡管包括英特爾在內的全球眾多半導體企業采取了多種措施以緩解這種局面。以英特爾為例，英特爾首席執行官帕特·基辛格在上任后提出了英特爾IDM 2.0戰略，并在全球對領先產能進行投資。今年年初，英特爾宣布在美國俄亥俄州投資200多億美元建設兩個新的尖端芯片工廠，以滿足對先進半導體的不斷增長的需求，此舉也極大緩解了英特爾FPGA的供應問題。
但Deepali Trehan并不認為供應鏈挑戰將就此得到解決。“半導體供應鏈的挑戰來自晶圓、原材料、封裝等方方面面，而且，在一些新的先進工藝節點上也存在挑戰。”她指出，4K/8K視頻、3D感知、PCIe 5.0/6.0接口等新技術對數據處理性能、低延時、低功耗、高帶寬指標提出了更高的要求，導致工具流程復雜化、開發時間大幅增加，客戶還要考慮規避失敗的風險，一切的一切都需要認真面對。
為此，英特爾內部希望利用Supply win的優勢，未來將一系列低端和中端FPGA推向市場，以涵蓋所有市場應用。英特爾這么做并非心血來潮，其實早在2018年，英特爾就開始利用自己的代工業務制造基于14納米工藝的高端Stratix FPGA，2019年開始生產10納米工藝的Agilex F系列和I系列FPGA ，以及今年早些時候宣布的基于英特爾7工藝的Agilex M系列上取得了“Design wins ”和“Supply wins”。
