AI(人工智能)儼然是近年全球科技產(chǎn)業(yè)最重要的熱門詞匯,作為生產(chǎn)AI創(chuàng)新核心芯片的供貨商們,自然也不能放過藉助這項重要技術(shù)應用重新洗牌的機會。除了 Intel、NVIDIA、Qualcomm等芯片巨頭皆在 AI 布下重兵,F(xiàn)PGA 大廠 Xilinx 同樣投入 AI 戰(zhàn)場,且發(fā)展勢頭強勁。
美國時間 2019 年 1 月 23 日,美國老牌芯片大廠 Xilinx 公布 2019財年第三季(截至2018年12月29日為止)財報單季營收來到 8 億美元,這已是Xilinx連十三季營收YoY成長,也讓 Xilinx股價站上每股 106 美元,回首 2016 年底以前,Xilinx 每股在 40、50 美元徘徊。截至今日,Xilinx股價已超過每股 130 美元。

(Source:Xilinx)
Xilinx 被視為下一個NVIDIA,也是在蘋果、高通、NVIDIA、AMD 等大廠之外,被臺積電視為重要的7納米客戶伙伴。Xilinx 如何迎來這華麗轉(zhuǎn)身?
中標:FPGA 為何在 AI 浪潮中出線
對科技產(chǎn)業(yè)不陌生的人,對Xilinx第一印象就是FPGA(可編程邏輯門陣列)產(chǎn)品的供貨商。Xilinx 與現(xiàn)已被Intel所收購的 Altera 并稱全球FPGA兩大翹楚。Xilinx 為何在這波 AI 浪潮中崛起,關(guān)鍵也在 FPGA。

(Source:Xilinx)
FPGA先天本身就具備平行運算與高度彈性可配置的能力,能靈活運用在諸多不同的垂直應用市場,像是量測、通訊基礎(chǔ)建設(shè)、ADAS(先進輔助駕駛系統(tǒng))、數(shù)據(jù)中心加速組件與國防航天等領(lǐng)域。在更早之前,F(xiàn)PGA甚至是被用來做為終端產(chǎn)品初期量產(chǎn)的重要組件,在逐漸大量量產(chǎn)之后,才會以ASIC或是ASSP所取代。
但FPGA先天上也有弱勢──初期開發(fā)相對不易,研發(fā)人員不易將常見的C語言等常見的程序語言移植到FPGA上,所以FPGA的能見度不如CPU或是GPU等來得這么高。
不過,Xilinx在這幾年不斷致力于開發(fā)工具的改善,再加上FPGA產(chǎn)品整合了Arm的CPU之后,進一步擴展了使用族群,讓市場大多數(shù)的Arm相關(guān)工程師也能接觸Xilinx的產(chǎn)品,在能見度上確實有了不少提升。
Xilinx 憑借著FPGA與NVIDIA、Intel 共同爭搶 AI 加速器市場,AI 加速器主要分為模型訓練(Training)與事件推論(Inference),自2017年開始發(fā)展至今,在模型訓練端雖然被Intel與NVIDIA等業(yè)者所把持,但近期卻沒有新的芯片推出,反倒是在事件推論方面有不少的著墨,這也不難想象,這個領(lǐng)域其實商機無窮。
中標:出手快速、拉高規(guī)格搶占市場
包含GPU、FPGA、ASIC、仿人腦芯片都是 AI 加速器的技術(shù)架構(gòu),GPU陣營如 NVIDIA,F(xiàn)PGA陣營則如Intel Altera與Xilinx。Intel Altera 與 Xilinx 在這近半年,其實都有揭露新產(chǎn)品的細節(jié),但以規(guī)格來看,Altera仍然沿用四核的Cortex-A53,相較于Xilinx ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform)系列的雙核A72設(shè)計,再加上Xilinx在ACAP平臺又再加上AI與DSP引擎,對應不同的工作負載,兩者相較之下,后者顯然有滿滿的誠意。

▲Xilinx推出的ACAP平臺的系統(tǒng)架構(gòu)圖 (Source:Xilinx)
另外,Xilinx在產(chǎn)品開發(fā)工具上,也不斷地持續(xù)精進,希望提升開發(fā)人員的開發(fā)速度,以進一步因應變化快速的市場。以Versal組件與Vivado開發(fā)工具為基礎(chǔ),串連起硬件與軟件開人員,再搭配函式庫與API,讓軟件應用與AI模型開發(fā)人員也能使用該平臺,滿足其開發(fā)需求。
而Xilinx的另一利基點在于,合作伙伴臺積電的7nm產(chǎn)能供應無虞,ACAP系列中的AI Core與Prime系列,可在2019年下半年問世應不是太大的問題,反倒Intel在10nm產(chǎn)能狀況仍然不甚明朗的情況下,新一代的FPGA產(chǎn)品能否順利送到客戶手上,恐怕仍有變數(shù),這一來一往之間,不難想見Xilinx的ACAP在市場更具市場優(yōu)勢。
在數(shù)據(jù)中心的FPGA 應用上,Xilinx在去年10月Xilinx推出了數(shù)據(jù)中心所需要的推論加速卡Alveo,手牽百度、浪潮等中國網(wǎng)絡巨擘,從CSP(云端服務供貨商)不斷開發(fā)新型態(tài)的商業(yè)模式的情況下,自然就會產(chǎn)生多元的工作負載,在這樣的基礎(chǔ)之上,再加上FPGA本身就具備高度彈性配置的能力,選用FPGA為基礎(chǔ)的加速卡,自然就能為數(shù)據(jù)中心的負載配置多了不少選擇的空間,同時也能對應不同的應用場景。

總結(jié)來看,Xilinx雖然在16納米制程的產(chǎn)品線停留了不少的時間,但在這段期間,持續(xù)開發(fā)出因應不同市場需求的產(chǎn)品線,涵蓋車用、通訊建設(shè)、工業(yè)自動化、量測與國防航天等,再加上Xilinx推出推論加速卡,鎖定數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,Xilinx建立起有別于CPU與GPU的特色,透過 FPGA 在廣泛的AI市場中走出一條自己的路。

▲Xilinx新一代Versal產(chǎn)品藍圖規(guī)劃 (Source:Xilinx)