電子企業(yè)的成長一般都會呈現(xiàn)“S型”曲線,與產(chǎn)業(yè)的走勢休戚與共。要與之對抗,需應(yīng)對技術(shù)和商業(yè)模式的雙重挑戰(zhàn)。英特爾PSG(可編程解決方案事業(yè)部)產(chǎn)品營銷與策劃副總裁Alex Grbic認(rèn)為,未來萬物皆互聯(lián)的時代,技術(shù)層面要解決互操作性,滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,或某應(yīng)用層面的協(xié)議,以及如何在大量數(shù)據(jù)的收集和處理的同時提升性能和降低功耗。商業(yè)層面涉及系統(tǒng)的靈活性和可擴展性,此外價格是重要考量。因而,對于IC的革新至關(guān)重要。
01 FPGA適應(yīng)智能化和I/O擴展需求
在物聯(lián)網(wǎng)的方案中,MCU扮演核“芯”角色。但隨著應(yīng)用的更新迭代,MCU+的趨勢也愈來愈明顯,特別是MCU+FPGA應(yīng)用廣泛,以滿足性能、可擴展以及集成的要求。
Alex Grbic舉例說,以汽車業(yè)為例,隨著智能化的提升,汽車傳感器會越來越多。此外在顯示方面,不僅LCD顯示屏的數(shù)量會翻番,而且分辨率要求也越來越高,需要芯片進行更高速的處理、支持更高的帶寬。在工業(yè)和嵌入式視覺領(lǐng)域,也需要不斷滿足智能、視頻圖像和傳感器等的升級需求,處理更多的數(shù)據(jù),支持更高的I/O帶寬。
這時“單打獨斗”的MCU或難以“招架”,需要協(xié)處理器來做一些數(shù)據(jù)預(yù)處理,或I/O擴展。相較而言,低端FPGA因其配置和可編程,不失為協(xié)處理器最佳選擇。
“比如在視頻監(jiān)控中,F(xiàn)PGA可作為視頻信息預(yù)處理后,再交付給MCU運算。或者在汽車智能應(yīng)用中用于后視攝像頭和傳感器融合,進行多傳感器數(shù)據(jù)的高速處理,再傳給MCU進一步處理。針對把成本和功耗作為設(shè)計決策關(guān)鍵要素的應(yīng)用,則可做芯片之間的橋接、I/O擴展等。此外,在某些應(yīng)用場景中,F(xiàn)PGA亦可單獨做主芯片。”Alex Grbic表示。
雖然低端FPGA作用顯著,但對其也提出了支持高速收發(fā)器和硬浮點運算的新要求,需要與時俱進。英特爾PSG最新發(fā)布的低端Cyclone 10 FPGA可謂有備而來。
02 新FPGA的“和而不同”
雖然FPGA玩家屈指可數(shù),但低端FPGA基本是個個涉足,競爭激烈。但Cyclone 10 FPGA與其他低端FPGA不同的是,其GX型號是業(yè)界首款集成10G收發(fā)器和硬浮點數(shù)字信號處理(DSP)的低功耗FPGA,處理速度高達134 GLOP,性能相對前一代Cyclone V有兩倍的提升至1.4G,但功耗卻與其相當(dāng)。而LP型號則更強調(diào)的是低功耗和低成本,功耗僅為前一代的60%。
因而,在高I/O效能及對速度有關(guān)鍵性需求的應(yīng)用,包括汽車、工業(yè)和嵌入式視覺領(lǐng)域,GX完全勝任;這些應(yīng)用涉及的芯片之間的橋接、I/O擴展等,LP亦可發(fā)揮作用。
對于成本和功耗的雙重優(yōu)化,Alex Grbic英特爾PSG的訣竅在于:一是采用臺積電成熟的20納米工藝;二是架構(gòu)的創(chuàng)新和軟件工具的優(yōu)化,如針對FPGA的應(yīng)用場景會定制或者篩選匹配的軟件工具。架構(gòu)創(chuàng)新。三是測試和封裝的一些流程的優(yōu)化。
值得注意的是,Cyclone 10 FPGA集成了可定制的軟核(Nios II處理器),實現(xiàn)可編程和可配置,但是不支持ARM,是否英特爾的FPGA策略會有所改變?Alex Grbic回應(yīng)說,英特爾現(xiàn)有的Cyclone V和中端Arria 10和Arria V均支持ARM,上一代的Cyclone V可平移到Arria 10和Arria V。未來的產(chǎn)品規(guī)劃也都會將集成ARM的SoC納入其中,這不會改變。
03 成英特爾IoT大戰(zhàn)略重要一環(huán)
值得注意的是,英特爾PSG開發(fā)的 Cyclone 10,鎖定汽車、工業(yè)、嵌入式視覺等應(yīng)用,與英特爾物聯(lián)網(wǎng)部門的戰(zhàn)略相當(dāng)一致。
近些年英特爾在全力開發(fā)更開放、安全及可擴充的IoT解決方案,構(gòu)建IoT生態(tài)圈。將Altera納入囊中后,F(xiàn)PGA也成為其大生態(tài)良性循環(huán)的重要棋點。
Alex Grbic也著重指出,Cyclone 10與英特爾IoT的戰(zhàn)略相符。英特爾的FPGA可涵蓋從萬物到云端的所有領(lǐng)域。Cyclone 10主要應(yīng)用場景集中在萬物和管道端,其中價值在于進行智能化數(shù)據(jù)處理,或預(yù)處理完再上到云端,減輕云端負(fù)荷。針對更高端的云端應(yīng)用,則可采用英特爾中端和高端的FPGA。
如今,中高端FPGA在云端+CPU或+GPU之勢正興,英特爾推低端Cyclone 10,或意圖進一步加強在萬物和網(wǎng)絡(luò)端的實力。而有著英特爾的大生態(tài)規(guī)劃及先進的工藝節(jié)點“護航”。Cyclone 10的市場表現(xiàn)亦值得期待。