对于不是长期关注芯片领域的读者而言，FPGA（现场可编程门阵列）是个很陌生的名词，但曾经有一家全球 FPGA 巨头让台积电破天荒在清晨 5 点发新闻稿宣示双方合作关系不变，试想，台积电在全球有 481 家客户，如果该客户不是战略地位极为特殊，怎么会让台积电心急火燎地赶着在股市开盘前做说明？
上述的这家公司是曾被喻为全球 FPGA 双雄之一的 Altera，已在 2015 年被英特尔收购，双雄中的另一家：赛灵思（Xilinx）则在 Altera 被并之后，长达多年都是市场点名被并购呼声最高的对象，就连一度对高通发动世纪并购大战的博通（Broadcom），也曾亦欲染指赛灵思。
然而，赛灵思非但没有像 Altera 走向被收购的命运，在这一波 5G 、人工智能、数据中心、自动驾驶四大浪潮的助推下，甚至被贴上“下一个 Nvidia”的标签，其股价从 2018 年 10 月 69 美元上涨至 2019 年 4 月逼近 140 美元。
不过，华尔街投资人总是很实际。日前赛灵思公布的最新财报显示，虽然 5G 芯片销售强劲，但数据中心业务却不如预期，导致股价遭到大幅修正。
不看短期利空的干扰，放眼产业长线布局，“赛灵思”“FPGA”这两大看似陌生、艰深的名词，正在用自己的市场战略和核心技术，在 AI 落地和 5G 起飞的年代，写着属于自己的传奇篇章，若是你以前不熟悉它，或许可以从现在开始认识它。
35 岁老牌设计公司，与台积电、Nvidia、英特尔的“纠葛”这是一家不折不扣的老牌芯片公司，诞生于 1984 年，比创立于 1987 年的台积电还要早。英特尔则是比赛灵思要再年长 16 岁，创立于 1968 年，年纪最轻的当属于 Nvidia，1993 年才诞生。
上面这一段话点出四家公司：赛灵思、台积电、Nvidia、英特尔，他们究竟有何关系？
以营收规模来看，日前欢欣鼓舞宣布年度营收首度超过 30 亿美元的赛灵思，和其他三家半导体大厂相比，绝非是处于同一个量级的企业，但在这一波人工智能风口下，赛灵思却早被看好将从群雄环绕中突围的利基型芯片标的。
台积电每一代高端技术的成功量产，客户名单绝对少不了赛灵思，2019 年量产的 7nm 也不例外，未来高端技术往下走，开发成本越来越贵，有能力和台积电并肩前行的 IC 设计大客户是 5 根手指头数得完，但赛灵思总能成为当中的一员。
就连台积电推出第一代昂贵的封装技术 CoWoS，捧场的客户也是赛灵思，但后来因为 CoWoS 成本太高，台积电赶快提出第二代 InFO 技术接替，但从此事可以窥见赛灵思对于台积电的战略价值是多么重要。
显而易见地，赛灵思早已经成为台积电 7nm，甚至所有高端工艺的“VIP 座上宾”，就像当年的 Nvidia 一样，台积电在产能和技术上倾全力扶植，因此，这一波赛灵思的崛起，也被认为是“下一个 Nvidia”。
英特尔天价收购 Altera，预示 FPGA 前景可期
Nvidia 与赛灵思近年来频频火线交锋，除了在数据中心的 AI 加速器市场对峙之外，日前 Nvidia 更是从赛灵思和英特尔手上“抢亲”成功，以 69 亿美元买下端对端以太网络与 InfiniBand 解决方案供应商 Mellanox，创下其交易史上最高的收购金额。再次显示这几家在 AI 时代中活跃的企业，彼此的关系与一举一动都深有纠葛。
FPGA 曾经是冷门，且小而美的市场，为什么在云计算起飞后，变得如此炙手可热？
2015 年，英特尔以 167 亿美元大手笔收购 Altera 时，已经预告 FPGA 芯片前景绽放的命运，根据英特尔的预估，未来云数据中心市场中的 CPU FPGA 架构将会占有三分之一的份额。
过去，在加速运算技术领域，几乎所有的大型数据中心的机器学习类神经网络应用都是 GPU CPU 架构，是机器学习领域的标准配备，这也是 Nvidia 风光一时跃升为华尔街宠儿的原因。
不过，近期采用 FPGA 和 ASIC 的架构也开始崛起，大力叫板 GPU 架构，主要优势是低耗电，以及适用于多种工作负载情景。
图 | 赛灵思大中华区业务副总裁唐晓蕾
面对 ASIC 的竞争，赛灵思大中华区业务副总裁唐晓蕾指出，ASIC 芯片的设计周期早已跟不上创新速度，举例来说，Tesla 花了 18 个月设计出一款 ASIC 芯片，然而，在 AI 世界中应用场景不断改变，加上现在算法迭代速度快，每一个月就有新的算法迭代推出、算法更新的速度以两周计，如果再用传统方式以 18 ~ 24 个月来打造一颗芯片，可能会很快被市场淘汰。
反之，若是采用 FPGA 芯片，可以用 6 个月的时间就推出一颗新芯片，一年内让该颗芯片导入量产。
阿里巴巴创始人马云也曾说过，用到的数据是掌握到的十分之一，主要是因为硬件的限制。因此，赛灵思强调，FPGA 芯片会是最具灵活性，且达到客户差异化需求的解决方案。
赛灵思强调，不单是提供芯片、算法、模组，而且要提供完整的解决方案，才能让人工智能场景落地，例如采用传统算法也可以做到在智慧城市中检测车牌、车标等，但在高速行驶的状况下要如何捕捉到车子的特征，就会需要各种人工智能的相关技术。
又或是坐在车子里，不用触控屏幕，采用手势指挥就可以点歌，让汽车不单是声控，还能辨识出你的肢体语言等，都可以用 FPGA 的人工智能芯片办到。
赛灵思为了突破 FPGA 极限，也推出以 FPGA 为基础的自行调适运算平台 ACAP (Adaptive Compute Acceleration Platform)，为一个高度整合的多核心异质运算平台，针对各种应用与工作负载需求，从硬件层面进行灵活变化，适用于加速广泛的应用，包括视频转码、数据库、数据压缩、搜索、人工智能推理、基因组、机器视觉、网络加速等。
ACAP 核心内是全新的 FPGA 架构，其结合分布式存储与硬件可编程 DSP 模块、一颗多核心 SoC，以及一个或多个软件可编程且硬件自行调适的计算引擎，上述元件再通过片上网络（NoC）串连。率先采用台积电 7nm 工艺的 ACAP 平台首款产品 Versal 预计于 2019 年出货。
赛灵思在 AI 领域的布局，日前已经交出几项相当关键性的突破，继腾讯、百度、阿里后，再度拿下华为在数据中心内 AI 加速器的生意，华为已经宣布采用赛灵思的 Virtex UltraScale FPGA 和 NGCodec H.265 视频编码器，放在华为云 FPGA 加速云端服务器。
由于视频串流是很大的作业负载，企业纷纷强化基础设施以满足视频串流快速增长衍生的强劲需求。过去企业采用 GPU 来运行 HVEC 解码器，现在也开始用 FPGA 来运行，诉求提供高解析度且即时的视频串流，只需要过去 55%～65% 的网络速率，就能提供相同的影像品质，节省频宽。
不过，FPGA 最大缺点是成本高，且赛灵思在生态系统方面还不如 Nvidia 这么强大，未来无论是赛灵思、Nvidia、英特尔等巨头都在以自己的技术架构，力拼 AI 落地、5G 元年启动的商机。
展望未来在 5G 时代，在应用还未成熟下，基站客户可能会先选用具备高度弹性的 FPGA，尤其是用在 5G 基站天线远端射频单元 RRU（Remote Radio Unit）中，加上数据量庞大、技术运算和场景的复杂度提高等因素，都会让 FPGA 的使用量变大。
在这块市场上，赛灵思是全球最大的 FPGA 供应商，但英特尔也有 Altera 助阵，不断强化工艺技术，也表明会在 5G 领域上加强 FPGA 架构做为弹性部署，势必会与赛灵思再有一战。
再者，根据过去 4G 经验，客户等到各种场景、应用、频宽都固定后，也会逐渐从 FPGA 转到 ASIC 芯片上，这些趋势与发展都是要长期观察的重点。
