那些年的通用FPGA厂商去哪了？-电子工程世界

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FPGA已完成历史使命？

当你看到磁带/CD Walkman、MP3，是否在感叹，当年那么时尚的科技产品已经被智能手机取代。当你看到软盘，是否在感叹，当年觉得很实用的存储利器早已经被云存储等各种存储方式取代。当你看到CPLD，是否也在感叹，当年给我们带来刺激的可编程逻辑，已经被FPGA一统天下。

历史车轮滚滚而来，碾压过那些年我们珍视的技术和产品，然后继续前行，留给人们的只有回忆，现在轮到了FPGA。虽然没有像蒸汽机车发明之初备受嘲笑被讥讽为“怪物”，但是FPGA在诞生之初受到怀疑是毫无疑问的。当时，晶体管逻辑门资源极为珍贵，每个人都希望用到的晶体管越少越好。FPGA对半导体产业最大的贡献莫过于创立了无生产线（Fabless）模式。如今采用这种模式司空见惯，但是在20多年前，制造厂被认为是半导体芯片企业必须认真考虑的主要竞争优势。

2015年对于FPGA是个不平凡的一年，Intel以167亿美元现金收购Altera，Lattice以约6亿美元收购了Silicon Image。种种迹象表面，Intel在一年时间内，除了数据中心，无暇顾及Altera产品在其他领域的发展；Lattice铁了心要在消费电子市场大干一场，ASSP连接方案将是个重点；原Actel采用非易失性Flash技术的FPGA虽有高安全和可靠性，但几乎被工程师遗忘了，竞争对手甚至都不会提及了；Xilinx本来可以坐收渔人之利，却“不安分”起来，花血本发展软件环境和异构MPSoC。

短短几年，各怀心思的FPGA厂商已经面目全非了，记者不得不感叹科技的发展速度实在太可怕。FPGA厂商战略的改变，也势必影响FPGA本身的命运。

记者十分担心通用FPGA“将死”，从技术上来看是由于FPGA架构上的改变。当年总是要抢MCU份额的FPGA，现在也和MCU一样在不断演进，或者说“随波逐流”，即内部集成ARM核做成SoC。针对某些应用，FPGA做的越来越像ASIC，如Lattice的移动设备解决方案。

精神层面看，是由于各FPGA厂商的理念都进一步升华。虽然Semico预计整体FPGA市场规模在2015年有望达到54亿美元，在2019年增加至74亿美元，成长速率略高于整体半导体产业。但厂商们似乎并不满足于这个相对狭窄市场。Xilinx公司战略与营销高级副总裁Steve Glaser先生表示：“作为FPGA的发明者，Xilinx在4-5年前就开始思考如何跳出可编程逻辑的范畴，而把Xilinx放到一个更大的商业环境中去服务更多的用户群。例如火车公司不能只是和火车公司竞争，而要看到他客户服务的不仅仅是火车的客户，而是整个运输行业。为此，从那个时候起，公司的管理层就为董事会演示了公司从可编程逻辑到全可编程（All Programmable）转型的蓝图，也从那个时候开始一步步走上转型之路。”

就这样，FPGA变成了“四不像”，是否代表FPGA的使命已经完成，该告别历史舞台了？可能FPGA本来就是从CPLD向某个更高端产品演进的一个过程，就像从猿到人进化中的猿人。当然，这么说可能过于偏激或者为时尚早，FPGA以及ARM+FPGA架构的优势还是在可编程性，以及它快速开发的特质（成本低），因此相信FPGA还将在很长一段时间内扮演十分重要的角色。

FPGA中端市场份额巨变

之前提到Xilinx的“不安分”，不过科技的进步百分之百都来自人们对新技术的执着追求。据悉，Xilinx细分市场总体份额，从2011年的53%增长到2015年的56%。其中最为瞩目的是中端市场，Xilinx在2015年一举拿下了54%的中端市场份额，而该市场之前一直被Altera牢牢把握。

Glaser先生的解释很有趣。他表示，因为Xilinx之前没有对应中端的产品，后来有了Kintex和Zynq SoC（中端），客户自然就转投Xilinx。Glaser先生特别强调了Xilinx在先进工艺节点的市场份额，2015年，其28 nm产品已经占62%，20 nm更是占70%的市场份额。此外，所说的54%中端市场的份额只是40 nm和20 nm这个技术层面，如果只考虑28 nm，Xilinx中端产品的市场份额就达到了75%。但是熟悉FPGA的工程师都知道，两家最大的FPGA厂商，其实长久以来针对高、中、低端都有对应的FPGA，Xilinx Kintex-7系列FPGA当年主要是针对高端市场的，Altera Arria系列是一直针对中端应用的，因此究竟中端市场巨变的原因，还有待进一步的挖掘。

不过Glaser先生的话可以说明三点。首先，过去Altera在中端产品和市场确实做得非常好；其次，这几年战略发生了变化，Altera一心想冲击高端市场去抢Xilinx的份额，谁知“后院着火”；还有就是Xilinx野心更大了，中端市场的利润也不放过，要狠狠地遏制对手的最大利润点。

软件工程师成为抢手货

在政府大力推进“大众创业万众创新”、“互联网+”、“中国制造2025”的背景下，器件厂商也坐不住了，纷纷瞄上了自己能够企及的相关市场，没准就能和下一个小米合作。Xilinx的All Programmable战略就与政府的倡导和开发者的需求十分吻合，这个战略试图让人数比硬件工程师多5~10倍的软件工程师也能使用Xilinx的产品，即软件定义硬件和系统。

Glaser先生认为可编程正面临两极分化：“首先是软件定义：更多的灵活性、智能、可扩展性、集中控制以及易于开发和升级；其次是硬件优化：大数据和视频、多样化工作负载、多机安全性、低时延、低功耗、更高吞吐量和任意互联。这也正是Xilinx战略转型的重要原因。”

软件工程师对于硬件产品有着画龙点睛的作用，就像当年的iPhone，如果没有APP，它只是个会打电话的“笨”手机。软件工程师要想“来硬的”并不简单，光是模电、数电的基础知识、各行业设备硬件的知识就会耗费很多时间。Xilinx All Programmable的方案和支持软件用户硬件创新的战略可以直接支持80%的软件设计者通过硬件设计快速将创意变成现实。

物联网空间大，数据中心怎么争？

下一代系统的需求是什么？互联、保密与安全、软件定义、虚拟化、分析、视频无处不在、多处理、可扩展的加速器。Xilinx认为他们的All Programmable可以解决可编程两极分化问题，包括软件定义的开发环境（SDx）以及ASIC级的FPGA和3D IC，把自己的受众从硬件工程师扩展到软件工程师，提供从芯片级到高层的系统价值。Xilinx将重点针对未来的几大应用：5G、SDN/NFV、视频/视觉、ADAS、工业物联网、云计算。仔细研究你会发现，这些应用都与物联网相关。根据市场研究机构IC Insights的最新预测报告，与物联网(IoT)连接的子系统以及各种设备内部的网络通信、感测与控制功能相关半导体组件市场规模，在2015年可望增长29%，达到624亿美元。

据不完全统计，数据中心市场可能95%都是英特尔的市场，意思就是Xilinx只有5%可以争取的余地。但是鉴于物联网的发展，数据中心实在太具诱惑力，Xilinx该怎么办呢？

“我们的目标当然不仅仅是所谓5%的数据中心市场。Xilinx密切与ARM和Power架构的供应商、服务器提供商、CPU提供商进行合作，而且在这方面我们是唯一的选择，因为其他都是跟英特尔竞争的，所以要想加速只能找我们。另外，在英特尔所把持的X86服务器市场中，对Xilinx来说也还是有机会的。我们现在看到比较大的数据商比如腾讯、阿里巴巴、谷歌，他们都想有自己的解决方案，都想找最佳的解决方案匹配。另外，还有很多解决方案提供商，他们想把方案销售给其他数据中心的数据库提供商，因此也希望自己的解决方案更加灵活，有更加开放的标准，而不是受到英特尔标准的绑架和控制。”

最后，记者还是想感慨一下，作为先后使用过Altera、Xilinx和Actel FPGA的人，我感谢你们过去给我带来的支持和惊喜，我会怀念你们的操作界面和LOGO，我也会永远记得你们共同的名字“FPGA”。

关键字：FPGA SoC Xilinx Altera 引用地址：那些年的通用FPGA厂商去哪了？

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