ARM崛起和后Altera時(shí)代 賽靈思的未來(lái)之路任重而道遠(yuǎn)

ARM崛起和后Altera時(shí)代賽靈思的未來(lái)之路任重而道遠(yuǎn)英特爾和Altera傳出收購(gòu)消息以后，分分合合好幾次。導(dǎo)致我買(mǎi)的股票上漲了5美元，我獎(jiǎng)勵(lì)自己吃了一頓麥當(dāng)勞，但是這些消息對(duì)于被收購(gòu)前的Altera可能更有價(jià)值。2008年1月16日，我在一次發(fā)布會(huì)上和英特爾的戰(zhàn)略市場(chǎng)人員討論過(guò)嵌入式市場(chǎng)。這更像是一場(chǎng)盤(pán)問(wèn)，英特爾提出了一些開(kāi)放性問(wèn)題，如發(fā)展趨勢(shì)、競(jìng)爭(zhēng)格局，但是沒(méi)有談到收購(gòu)，因?yàn)橛⑻貭柈?dāng)時(shí)不對(duì)自己的信息做分享。我不經(jīng)意提到了“SoC可重構(gòu)”的概念，把一個(gè)FPGA設(shè)置在一個(gè)處理器附近可以加速后面的I/O速度，聽(tīng)完以后大部分人都互相對(duì)視，并做筆記，沒(méi)有得到回應(yīng)，更別提詳細(xì)的構(gòu)架問(wèn)題。當(dāng)時(shí)我確認(rèn)英特爾已經(jīng)在開(kāi)始考慮這個(gè)問(wèn)題了，甚至已經(jīng)開(kāi)始著手展開(kāi)相關(guān)工作，或許是我的問(wèn)題埋下了種子。兩年半以后，在2010年的IDF上他們推出“Stellarton”，一顆45nmAtomE600處理器和一顆AlteraFPGA封裝在一起。2011年3月1日，賽靈思發(fā)布了Zynq-7000系列。他們采用了一個(gè)實(shí)際的嵌入式內(nèi)核ARM-A9，并且緊密地集成了兩個(gè)28nm可編程邏輯器（處理器），包括加強(qiáng)型緩存端口之間的PL和PS。Artix-7或者Kintex-7設(shè)備，邏輯單元28K到444K。最小的版本是225個(gè)引腳，13X13mmBGA，最大的900個(gè)引腳，31X31mm封裝，I/O覆蓋范圍相當(dāng)于雙核速度。在這一輪競(jìng)爭(zhēng)中賽靈思贏了，毫無(wú)疑問(wèn)，結(jié)合IP（ARM加上他們自己的），制程（臺(tái)積電），結(jié)構(gòu)和封裝，以及我們提到的Vivado軟件。當(dāng)時(shí)英特爾還沒(méi)有發(fā)覺(jué)集成和小型封裝，甚至夸克的內(nèi)核。Altera經(jīng)過(guò)深思熟慮后已經(jīng)做出回應(yīng)，基于ARM的SoC已經(jīng)有了，但是和Zynq的市場(chǎng)占有率還是有一定差距，部分原因是制造商的能力問(wèn)題，如：安富力的ZedBoard系列和AdaptevaParallela，部分原因是制程的問(wèn)題。為了彌補(bǔ)工藝上的不足，Altera和英特爾抓住了2013年2月的14nmFinFET工藝節(jié)點(diǎn)。FPGA是一個(gè)偉大的方式，它可以證明先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)是有意義的。2014年3月，這項(xiàng)協(xié)議被擴(kuò)展到覆蓋多次拉絲系統(tǒng)封裝。幾個(gè)月之后，英特爾開(kāi)始討論Xeon部分，如Knights，與FPGA在芯片上加速落地，但不是Altera。目標(biāo)是新的“工作負(fù)荷優(yōu)化”服務(wù)器處理器。讀者知道我們有時(shí)候會(huì)寫(xiě)關(guān)于“工作負(fù)荷優(yōu)化”處理器的內(nèi)容。這時(shí)候，問(wèn)題變成了牛奶已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)了為什么還要買(mǎi)牛？一年前我曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)，英特爾將會(huì)把技術(shù)進(jìn)行授權(quán)，但是不會(huì)收購(gòu)。因此，為什么英特爾以8.6倍的預(yù)估價(jià)格，拋出167億美元收購(gòu)Altera？讓我很不解，我當(dāng)時(shí)的預(yù)測(cè)是會(huì)以兩倍預(yù)估價(jià)收購(gòu)。這樣就使得Altera的技術(shù)沒(méi)有落入其它公司，如：AMD，AppliedMicro，博通，Cavium和高通，這些公司都采用64位ARMv8核的低功耗，高密度SoC，或者已經(jīng)準(zhǔn)備采用。同時(shí)，當(dāng)博通以4.4倍預(yù)估價(jià)370億美金賣(mài)給安華高時(shí)，焦急的英特爾出手了。如果英特爾希望在數(shù)據(jù)中心的門(mén)口擋住ARM，這時(shí)出手時(shí)機(jī)最好。（但是，這里可能有另外的問(wèn)題。Altera有一系列的軍用客戶，大概占22%-包括工業(yè)，軍事和汽車(chē)。預(yù)計(jì)：英特爾拆分的子公司需要Altera的前國(guó)防商業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)交易。）同時(shí)，賽靈思發(fā)力他們的優(yōu)勢(shì)。2013年11月，他們的第一批UltraScale產(chǎn)品在臺(tái)積電的20nm工藝下準(zhǔn)備好了。2015年2月，他們宣布Ultrascale+在臺(tái)積電16FF+工藝線上生產(chǎn)，并且開(kāi)始討論Zynq也進(jìn)行升級(jí)。僅僅是升級(jí)還是低估了它們，因?yàn)閆ynqUltraScale+MPSoC是完全重新設(shè)計(jì)的，不只是包含一個(gè)，而是三個(gè)ARMIP核--應(yīng)用處理單元配備雙Cortex-R5核，圖形處理器單元配備Mali-400MP?！斑@不是完全嵌入式Soc?！敝辽僭诔鋵?shí)的配置上。最小的版本是484引腳，19X19mm封裝，而最大的是1924引腳，45x45mm封裝。他們的產(chǎn)品列表和選擇指南講述了整個(gè)來(lái)龍去脈。實(shí)際上，從上面的表可以看出大部分是針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的。一方面，我們還有新的，經(jīng)過(guò)升級(jí)的Intel-Altera，也許用一個(gè)小的國(guó)防產(chǎn)品就可以滿足這個(gè)應(yīng)用，面向服務(wù)器和云服務(wù)。另一方面，我們有火爆的ARM構(gòu)架芯片公司，有很大可能支持服務(wù)器和客戶，移動(dòng)或者嵌入式SoC。Re/Code引用PatrickMorehead對(duì)FPGA的評(píng)價(jià)：當(dāng)公司為服務(wù)器CPU工作時(shí)，ASIC原型和工作負(fù)載得到優(yōu)化。他忘記了一件事情：建筑設(shè)備在低容量時(shí)，需求不能判斷ASIC定制成本。這就是為什么賽靈思在國(guó)防和視頻廣播圈子里占有大量市場(chǎng)的原因--煩人的處理需求適合FPGA加速器來(lái)處理，但是沒(méi)有太多的系統(tǒng)構(gòu)建。典型的雷達(dá)和圖片處理構(gòu)架具有高數(shù)據(jù)速率，F(xiàn)PGA在前端可以解決，低數(shù)據(jù)速率通過(guò)一般的CPU和軟件可以搞定。當(dāng)然，這需要兩種芯片。一個(gè)常規(guī)的賽靈思VirtexUltraScale+FPGA當(dāng)然能夠被連接，帶有ARMv8核的博通SoC。（有趣的是，Avago-Broadcom充當(dāng)服務(wù)器平臺(tái)。）但是他的兩顆芯片和緩存一致性在一些應(yīng)用仍然有問(wèn)題。基于其它原因，如果沒(méi)有錯(cuò)的話，繼承性獲勝。很有意思的是，Morehead盡可能向賽靈思拋出兩個(gè)追求者：IBM和高通。從更遠(yuǎn)的前景來(lái)看，IBM是被迫替換OpenPower的，它不可能收購(gòu)賽靈思陷入困境的業(yè)務(wù)。高通有錢(qián)任性，可以買(mǎi)下賽靈思并且買(mǎi)下它的客戶。另一種看法，主要來(lái)自于SteveCasselman和分析師GusRichard，他們建議賽靈思應(yīng)該轉(zhuǎn)守為攻，收購(gòu)AMD。這將讓賽靈思涉足X86業(yè)務(wù)，移除一些不確定的ARM服務(wù)業(yè)務(wù)，更令人興奮的是GlobalFoundries可以參與進(jìn)來(lái)。Casselman也指出，賽靈思在實(shí)時(shí)處理和局部可重構(gòu)技術(shù)方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。這里也有文化的因素。英特爾已經(jīng)從風(fēng)河系統(tǒng)的收購(gòu)中吸取了經(jīng)驗(yàn)，把他們作為一個(gè)子公司單獨(dú)地留給原有的品牌。Altera可能在走相同的路子，因?yàn)槿绻⑻貭柌话阉鼈兾者M(jìn)來(lái)，兩年的協(xié)議期滿以后會(huì)有大量的人員流失。賽靈思可能也不具備強(qiáng)大的文化來(lái)滿足其它的SoC公司。大家可能知道，賽靈思擁有基于FPGA的拓?fù)湓?，并且擁有完善的嵌入式可編程SoC。嵌入平臺(tái)就是外置卡。萊提斯仍然花費(fèi)大部分精力在邏輯加強(qiáng)業(yè)務(wù)方面。Microsemi在一些有利可圖的市場(chǎng)進(jìn)展順利，尤其是在航空航天的可控溫度部分，但是與賽靈思還是不可媲美。Altera可能無(wú)法涉足嵌入式SoC業(yè)務(wù)，這取決于英特爾決定去做什么。FPGA在數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)中仍然存在可編程的問(wèn)題。英特爾試圖在OpenCL上闖出一條路子，因?yàn)樵诙嗪薠eon解決方案中FPGA可以加速特殊指令。賽靈思在2014年底擁抱SDAccel環(huán)境，設(shè)計(jì)和代碼服務(wù)將經(jīng)歷巨大的轉(zhuǎn)變。如果把這場(chǎng)收購(gòu)歸結(jié)為Intel-Xilinx競(jìng)賽，場(chǎng)面好混亂。一方面，如果Altera獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，英特爾將會(huì)在賽靈思涉足的嵌入式領(lǐng)域有一段艱難的時(shí)光要走；另一方面，單是英特爾的體量在服務(wù)器領(lǐng)域根本無(wú)法匹配--對(duì)于他們來(lái)說(shuō)在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域占有優(yōu)勢(shì)，并且他們也想積極捍衛(wèi)。我覺(jué)得賽靈思未必會(huì)在這里輸?shù)?，但是大部分媒體都預(yù)測(cè)它會(huì)輸。當(dāng)所有的ARM構(gòu)架成員達(dá)成一致的時(shí)候-AMD，AppliedMicro，安華高，Cavium，高通，和賽靈思在列表頂部--就類(lèi)似于蘋(píng)果系統(tǒng)和安卓系統(tǒng)在智能手機(jī)領(lǐng)域里的較量。準(zhǔn)確說(shuō)，把ARM比作銀行，沒(méi)有某一個(gè)投資商占主導(dǎo)地位，但是如果很多投資商聯(lián)合起來(lái)，在服務(wù)器領(lǐng)域或許可以趕上或者超過(guò)英特爾。然而，ARM必須找到正確的信息。功耗和模具尺寸不能突出他們?cè)谝苿?dòng)領(lǐng)域的位置，定制是最好的方式。我希望低容量表現(xiàn)繼續(xù)發(fā)揮作用。賽靈思將會(huì)贏得競(jìng)爭(zhēng)，通過(guò)ZynqUltraScale+MPSoC在一些領(lǐng)域，如大型廣播中心，或者物聯(lián)網(wǎng)混合云，以及其它看起來(lái)更像嵌入式的領(lǐng)域。這些類(lèi)型的SoC獲勝的情況將會(huì)大量增加，并且賽靈思將會(huì)大量增長(zhǎng)--表格頂部是傳統(tǒng)的FPGA和嵌入式SoC業(yè)務(wù)。同時(shí)，高通將進(jìn)入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，試圖與基于ARMSoC的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)合找到正確的合作者。英特爾和Altera的組合將會(huì)在高性能計(jì)算機(jī)環(huán)境業(yè)務(wù)中取得勝利，也許在云計(jì)算中會(huì)運(yùn)行IBMWatson，那么Altera的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)會(huì)發(fā)生怎樣的變化？Altera和Xilinx的相互作用將會(huì)消失，和目前的情景將會(huì)大不相同。那時(shí)候，實(shí)際上將沒(méi)有所謂的“FPGA”--只有很多不同的可編程技術(shù)，并且他們不得不保持發(fā)展。賽靈思得到的一切順利進(jìn)行，真正的戰(zhàn)場(chǎng)不是