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跟着赛灵思并购案的顺利进行，AMD与英特尔在FPGA范畴数十年的竞赛还将再次。尽管FPGA非一个被严密关怀的细分出售市场，但也会躲藏这样比如此类的问题，那便是谁将成为FPGA范畴的领导者？

不久前回想了英特尔的线上发布会，尽管IceLake-SP是要点，但实际上AgilexFPGA才是那次发布会的“隐形冠军”。英特尔着重它是FPGA范畴无可争议的领导者，假设英特尔能够将其转化为出售市场份额的添加(尽管现在还没有依据标明这一点，但这或许是由于产品缺少形成的)，那么赛灵思以及AMD或许会陷入困境。外汇管制出资美股从长远看来，AMD和赛灵思所面对的更大危险是英特尔的下一代FPGA，得益于英特尔的封装优势，下一代FPGA将运用突破性的架构，功用会有史无前例的进步，进一步进步英特尔的抢先地位。

什么是FPGA？

容易地说，FPGA是可编程逻辑设备，经过与其他类型芯片较为能够更直观得理解：CPU能够经过软件出色编程，ASIC中特定的算法是在硬件中进行的，而FPGA能够在逻辑(布尔逻辑系统)等级就进行“编程”。这意味着逻辑将依据算法(如ASIC)进行调整，也能够从头编程来投合不同的算法，然后决议方案固定功用芯片和CPU之间的速度、灵敏性和功率特性。功用优异的FPGA还能够经过DSP供给适当多的核算才干，甚至能够与GPU比较美。跟着AI的鼓起，英特尔和赛灵思都进一步添加了对低精度的支撑(例如INT8)，甚至在一些FPGA中添加了矩阵运算(类似于英伟达的张量中心——TensorCore)。(这也标明英伟达在AI方面成功的要害原因是2017年时凭仗V100快速上市，然后形成了先发优势。此外，赛灵思和英特尔(以及许多草创公司)都现已标明能够添加TensorCore到GPU以外的其他芯片，并能够供给具有竞赛力甚至出色的功用。)

收买赛灵思

关于AMD收买赛灵思，我在传闻刚躲藏时就进行了猜测。外汇管制出资美股

回想CPU和FPGA的协同效应，从英特尔五年前的收买中，人们就能够了解：FPGA能够用作数据中心加速器、AI加速器、SmartNIC(智能卡)以及络根底设施中的加速器。但我也指出过，迄今为止，这些协同效应并没有给英特尔的FPGA事务带来太大的添加。在这方面，尽管(独立的)赛灵思的体现或许稍好一些，但其财务状况也喜忧参半。

作为这次商议的弥补，其时在电话会议上提出了以下问题，或许值得完好引证，由于我看到许多看好AMD的人以为，AMD的收买与英特尔不同，但我却不这么以为。

StacyRasgon:我关于赛灵思的问题是，针对一家购买FPGA的CPU公司，显着有人在你的竞赛对手测验之前现已测验过，就这一点而言，它并非比较成功。外汇管制出资美股您以为您对赛灵思的观念与英特尔对Altera的观念有何不同？您从英特尔收买Altera中遇到的问题中学到了什么？

LisaSu:经过一段时刻的考虑，我以为不同之处在于赛灵思是出售市场领导者。从曩昔几年里事务添加状况看来，他们的出售市场份额一直在添加。我也以为两家企业的实行状况都比较好。

你或许会问，为什么现在人们对人们的根底事务感觉很好。他人或许觉得人们的事务是互补的，真实从产品和出售市场的视点看来，它们十分互补。但其真实数据中心焦点、技能战略等方面，人们是存有一些严重的交叉点。

人们都是技能抢先者，都与台积电协作，也都喜欢这种模块化规划环境，而赛灵思在2.5D、3D集成等方面处于抢先地位。此外，人们都致力于软件和开源，所以能够出色看到许多躲藏在暗地的协同效应。外汇管制出资美股将来，你或许看到人们的道路图规划。

终究，我想说的是，我以为人们的文明比较一同，Victor和我都是工程师。人们喜欢所具有的一同愿景的技能，我真的比较高兴他能参加人们。针对此次收买将会对职业和人们的合资公司带来什么，人们也有一个斗胆的愿景。我以为这便是人们所看到的不同之处，正如你所了解的，Stacy。

我的意思是人们非为了并购而进行并购，而是由于这针对人们而言，都是一个可贵的时机，没有竞赛灵思更好的职业匹配者了。Victor，你来弥补一些你的观念。

VictorPeng:我以为这次收买与英特尔那次出色不同。我认同Lisa所说，不只仅是在数据中心，人们对其他正在发生的转型都有着一同的愿景，比如在边际甚至端侧运用中。外汇管制出资美股我比较高兴能再次参加AMD和赛灵思团队。

并且我以为人们真实有比较类似的文明，都重视立异、实行和团队协作文明，既适用于公司内部，也适用于客户。我以为这便是整体。人们将给客户制作巨大的价值，跟着时刻的推移，人们将会把Lisa谈到的那些根底技能展现给我们。很出色，我个人觉得人们将很好地整合。

确切的说，将Altera收买以为是不成功的事例其实是一种误导。与AMD和赛灵思管理层希望出资者信赖的相反，英特尔收买Altera与AMD收买赛灵思其实出色相同，都是在CPU里添加一个FPGA。然后将其作为加速器或SmartNIC放入数据中心以进行卸载，或用于归纳络根底设施组合，又或用于寻求其他边际时机。

这是英特尔实行其收买时的战略，我看不出AMD收买赛灵思有什么不同，都是在扩展时机。外汇管制出资美股还有两个观念：

就技能而言，Altera-英特尔的协同效应实际上要广泛得多。有些人或许还记得，早在英特尔代工服务之前，Altera是英特尔榜首个具有里程碑含义的代工客户，不只运用英特尔的代工，一同仍是英特尔业界抢先的先进chiplet封装(带EMIB)的要害用户。此外，英特尔的oneAPI软件方案还包括FPGA，创立一个共同的开放式编程模型，包括CPU、GPU、FPGA和NPU。

上市协同效应以及整体产品组合也有利于英特尔。英特尔在(5G)络根底设施整体上处于抢先地位，而AMD则在这个出售市场上仍然缺席。(尽管看好AMD的人以为这次收买让AMD能够扩展到新出售市场。)英特尔不只具有ASIC事务，还收买了Easic以获得更广泛的产品组合：英特尔称之为从可编程芯片到非可编程芯片的“逻辑接连体”。

尽管一些协同效应仍有待观看，就像我在2020年10月之前的猜测中所说的那样，鉴于AMD近2000亿美元的出售市场估值，此次收买标明并契合AMD寻求进一步添加的意图，这与英伟达想要收买Arm没什么不同。外汇管制出资美股因而，与上述管理层引述相反，能够以为此次收买与英特尔在2015-2016年的收买相同，这意味着AMD在寻求CPU+FPGA协同战略方面至少落后英特尔五年。

CPU+FPGA集成有含义吗？

关于赛灵思的收买，还有一个论题能够商议：一些出资者或许有这样的形象，AMD将来会推出类似超级APU的东西，除了CPU(或许还有GPU)也会集成FPGA。

那人们分别来商议下AMD要害服务的两个出售市场。首要，在PC出售市场上，AMD推出FPGA的时机很小。正如我所说的，CPU(特别是英特尔的)现已包括了许多加速器，而FPGA如同没有价值建议。外汇管制出资美股当然，AMD或许会进行测验，然后制作一个新的出售市场，但这种或许性很小，由于FPGA只会添加CPU的本钱。

其次，如上文所说的，FPGA更有远景的出售市场是数据中心，但事实证明，这儿也不需求将FPGA集成到CPU中。

与数据中心未集成GPU以及英伟达仅依据GPU就积存了约8000亿美元市值的原因出色相同：GPU或FPGA等加速器能够作为PCIe互连经过一个规范的链接被附加到CPU。

当然，有些人或许会争辩论，集成或许会带来一些优点，例如缓存一同性。外汇管制出资美股但是，正是出于这个原因，业界立刻运用一种称为CXL的新互连规范(由英特尔于2019年提出，并得到包括AMD、赛灵思和Arm在内的整个职业的支撑)。

总而言之，收买赛灵思的要害理由非硬件集成，而是(如2020年所述)AMD企图经过进入FPGA出售市场来扩展其TAM。任何协同效应都将是在更高层次上，如供给AMDCPU+赛灵思FPGA作为英特尔CPU+AlteraFPGA组合的竞赛产品，以及软件集成，例如英特尔怎么经过一个API创立共同的编程模型。

FPGA发展：之前发生了什么

本节将总结曩昔几年FPGA的要害出售市场行情趋势。外汇管制出资美股特别是英特尔的财务数据尽管没有显现，但实际上谁将在将来具有FPGA领导地位，这现已有了出色的演化。

总结Altera-英特尔的发展：

由于收买前的推迟，Altera在转向14/16nm节点方面竞赛灵思晚了一年。

但是，英特尔敏捷采纳举动并立刻出资了一个并行开发团队，在14nmStratix10初步出样前，就初步研究10nmAgilex。外汇管制出资美股因而，Agilex和Versal大约在2019年年中一同初步采样，这意味着英特尔在短短一代内就追平了工艺技能。

Altera一直是英特尔比较成功的代工厂客户，运用英特尔抢先的工艺以及2.5D和3D小芯片封装技能，形成了丰厚的小芯片生态系统。值得留意的是，这甚至早于AMD将其榜首个MCP(多芯片封装)(“Naples”，2017年)面向出售市场，更不用说AMD的榜首个半芯片规划(“Rome”，2019年)。因而，与AMD粉丝常常所说的相反，业界榜首个运用小芯片的实际上是Altera。

尔后，Stratix10和Agilex成为愈来愈大的榜首方和第三方小芯片生态系统的一部分。实际上，这仍然是业界唯一真实的跨供货商和跨代工厂的小芯片生态系统。我称AMD的办法为半芯片，由于它仍然依据传统的MCP办法。

收买让英特尔完结了什么：尽管收买前有推迟，英特尔仍然能够供给业界首款具有集成HBM、58G收发器和PCIe4.0的16/14nmFPGA。外汇管制出资美股

英特尔还在2019年收买了eASIC，然后创立了eASICs。它们供给了介于ASICs和FPGAs之间的功用集(在本钱、上市时刻、功耗、功用等方面)。这些eASICs也能够作为小芯片添加到AgilexFPGA中。

英特尔还于2019年创立了络和自定义逻辑，以完结上述络协同效应。尽管由于FPGA在络范畴的出售额下降，英特尔的收入实际上有所下降，但英特尔表达，这些出售额已从英特尔FPGA转移到英特尔ASIC。最近，英特尔表达，由于供给缺少，无法完结悉数订单：“由于严峻的供给约束，DSG收入为4.86亿美元，同比下降3%。但FPGA出售市场再次仍然求过于供。”

英特尔FPGA仍是英特尔异构XPU战略的要害部分，它在软件方面转化为对英特尔oneAPI方案的支撑。外汇管制出资美股

英特尔FPGA与AI无处不在的战略保持一同，几年前英特尔还推出了带有TensorBlocks的14nmStratix10NX。在某些作业负载中，FPGA的功率或许比GPU高一个数量级。

在赛灵思方面：

赛灵思将其Versal产品称为APACs(自适应核算加速渠道)，而非FPGA，为的是着重它包括了更多的IP和加速器(例如用于5G和AI)，然后扩展并增强了传统FPGA以外的用处。外汇管制出资美股

这些APACs能够被视为英特尔经过小芯片为其FPGA添加更多功用的办法的单片等效：赛灵思的7nmVersal道路图由不少于6个产品线(单片芯片)组成。

赛灵思的oneAPI适当于其Vitis软件，显着这仍是一个仅限FPGA的解决方案，而oneAPI则针对英特尔的完好芯片产品组合。

总的来说，Altera(英特尔)和赛灵思(AMD)都运用了一种战略，即经过包括专用加速引擎来扩展FPGA的用处，但两家公司运用的是不同办法：Altera现已能够运用英特尔职业抢先的先进封装来创立小芯片生态系统，赞同依据客户的要求对每个独自的FPGA进行定制，而赛灵思则仍然遵从传统的单片芯片办法。外汇管制出资美股

Altera的小芯片办法获得了成功，由于它抢先将58G/112G收发器、Arm内核和HBM集成到FPGA中。小芯片的优点是一旦创立，就能够添加到FPGA中，而无需从头流片，然后大大缩短上市时刻。

终究，由于Versal和AgilexFPGA根底上是在同一时刻推出的，应该能够看到英特尔的出资让Altera在这方面迎头赶上。

FPGA的对决再次

由于两家公司的道路图都比较明晰，所以能够进行较为。外汇管制出资美股英特尔和赛灵思一同向10nm/7nm跨进。

如前面所说的，在10nm/7nm这一代，两家公司都采纳了一种有些类似但又有所不同的办法，尽管两家公司都在多个SKU扩展产品线，但赛灵思如同正在经过广泛的Versalacap，对其瞄准的几个范畴(如边际、5G和机器学习)采纳更详细的办法。为此，赛灵思愈加专注于紧紧围绕FPGA渠道集成多个加速器，因而得名ACAP。请留意，这些都是单片芯片。

另一方面，AgilexFPGA要害专注于改善中心FPGA结构(英特尔称之为HyperFlex2架构)，宣称功用(频率)将进步40%，功耗下降40%。Agilex还引入了各种新功用：强化的bfloat16AI数据类型支撑、改善的DSP功用(但还没有专用的AI加速)，以及将来版别中的116G收发器、PCIe5.0、DDR5和CXL(经过新的小芯片)。

这些发展意味着，针对不运用任何加速器的纯FPGA运用，Agilex作为整体出色渠道，优于赛灵思，具有比较明晰和实在的FPGA抢先地位。外汇管制出资美股这真实是英特尔在2021年头推出的IceLake-SP数据中心的一部分(与Versal比较)：

视频IP功用进步50%；

每瓦功用进步2倍(结构)；

(结构)功用进步30%。外汇管制出资美股

第二个要害区别是英特尔再次其小芯片战略：与根底10nmFPGA相同，但能够附加小芯片生态系统来定制FPGA。这种办法在开发本钱、特性集和上市时刻方面具有本质性优势。例如，上面说到的116G收发器、PCIe5.0/CXL和HBM等一些功用，只要将来在这些技能可用时才干躲藏。

能够必定的是，这是小芯片的优势，而非缺点：116G收发器、DDR5和PCIe5.0或CXL在Agilex于2019年初次初步运用时还不可用，因而根底上英特尔的FPGA是面向将来的，由于这种小芯片办法：英特尔只需求创立一个具有PCIe5.0支撑的小型小芯片。比较之下，VersalFPGA将永久无法获得PCIe5.0支撑，除非赛灵思经过贵重的尽力来创立新的老练的单片芯片。当然，赛灵思肯定不会仅为了添加一项功用而这样做。

这本质上标明晰除了功用之外，英特尔在联接性和I/O支撑方面进一步取胜，由于Versal没有116G收发器、DDR5、PCIe5.0或CXL1.1支撑。外汇管制出资美股

这也阐明，原则上没有什么能够阻挠客户为赛灵思VersalACAP中的加速器添加小芯片，这真实是英特尔经过从ASIC到eASIC再到FPGA的自定义逻辑接连体的战略。例如，跟着2020年5GASIC的鼓起，英特尔的数据中心邻接收入初步明显添加(添加了数亿美元)，“交给英特尔抢先的5GASIC，发生可观的年收入增量”。这意味着真实潜在财务状况或许比仅较为英特尔FPGA与赛灵思更奇妙，由于英特尔ASIC的收入不知道。

从英特尔看FPGA的立异

除了在FPGA功率和功用方面处体现优胜之外，英特尔还有一些立异正在进行中，这或许会进一步稳固其实力：

Stratix10NX：业界首款针对AI优化的FPGA，功用进步15倍。外汇管制出资美股

PCIe6.0和CXL2.0将在今后阶段(经过新的小芯片)躲藏在Agilex上。

业界首款224G收发器，针对下一代(英特尔4)FPGA。

英特尔4FPGA：运用EMIB和Foveros3D封装(以Foveros为特征)，或许会让功率和密度进步一个数量级以上。外汇管制出资美股

特别是下一代FPGA明晰地标明，英特尔除了进一步扩展其FPGA抢先地位外，还能够做任何事情，由于其3D堆叠的运用将是赛灵思无法比拟。

Stratix10NX

我在2020年6月发布时与CooperLakeXeonScalable一同商议了Stratix10NX)。外汇管制出资美股它是英特尔首款针对AI优化的FPGA，具有AITensorBlocks:将传统的DSP单元换成AITensorBlocks，而AITensorBlocks具有15倍多(支撑INT8的)核算单元，相应的功用进步了15倍，这使它们能够与英伟达GPU竞赛：

针对英伟达的产品，英特尔表达，其Stratix10NX设备在BERT批处理中比英伟达V100GPU快2.3倍，在LSTM批处理中快9.5倍，在ResNet50批处理中快3.8倍。

另一篇论文描绘了与英伟达的V100比较，Stratix10怎么在实际国际最先进的文本转语音作业负载上完结8倍的功用和10倍的每瓦功用。考虑到这些数据，这使得它能与英伟达的7nmAmpere竞赛。(之所以没有与最新的A100进行较为，是由于其时这些作业负载还不适用于A100或许还未针对A100进行优化)。

以下幻灯片显现了它怎么运用其小芯片办法从小芯片库“构建”Stratix10NX。外汇管制出资美股

针对“核算”小芯片，这是英特尔第四个依据14nm的FPGA架构，还包括了AITensorBlocks。其他结构是带有或不带有四核ArmA53CPU的FPGA，以及用于Stratix10GX10M的高密度FPGA(这儿没有商议，是另一个抢先的FPGA)。

FPGA的其余部分类似于Stratix10MX:

互连小芯片运用58G收发器(SerDes)技能和PCIe3.0。外汇管制出资美股

没有内存或“专用”小芯片。

针对其他“自定义小芯片”，支撑HBM(经过英特尔的开源AIB协议)。

经过这种办法，NX是第六个Stratix10版别(每个版别都有多个SKU，以进一步区别功用和功用)。外汇管制出资美股假设没有小芯片，这种扩展是不或许的：例如，Stratix10DX引入了PCIe4.0和UPI支撑。

整体而言，这种规划办法下降了本钱(由于验证是在小芯片等级进行的)和加速了上市时刻(由于每个新变体都能够在组成小芯片后立刻上市)。

PCIe6.0和CXL2.0

通用PCIe互连现已在加速道路图上。外汇管制出资美股经过多年的PCIe3.0，职业在2019年左右转向PCIe4.0，并在2021年转向PCIe5.0.Agilex也支撑CXL，由于它依据PCIe5.0.PCIe6.0(大约2023/2024年)将进一步跟上这种类似摩尔定律的节奏。

英特尔的Agilex道路图显现，将来这些FPGA将支撑PCIe6.0和下一代CXL2.0，这也将为超400G以太带来支撑。

英特尔泄漏，其下一代FPGA将依据英特尔4构建，并运用英特尔的下一代“Co-EMIB”封装技能，这进一步扩展了英特尔在先进封装范畴的抢先地位。

Co-EMIB根底上是2.5DEMIB和3DFoveros的组合：它将运用Foveros进行根底芯片的3D堆叠，一同还将再次运用EMIB来联接小芯片，类似于英特尔的PonteVecchioXeHPCGPU。外汇管制出资美股

但是，上面的2020年幻灯片并未标明FPGA转向3D封装的严重性。比较之下，在之前2018架构日，英特尔曾暗示它能够运用Foveros堆叠不只仅是两层(就像在Lakefield和PonteVecchio中所做的那样)，这将把FPGA改变为“可装备扇区的海洋”。英特尔表达，这将带来高达1-2个数量级的能效进步。换句话说，这或许是FPGA的范式改变。

展望将来，英特尔还方案将Foveros用于FPGA。英特尔的下一代FPGA将很多运用芯片堆叠，估量Foveros能在功用、动力功率或密度紧缩方面完结1甚至2个数量级的进步，而这种进步来自一种出色不同的FPGA装备办法。为了满意当今的高端FPGA，业界运用高带宽储藏器，该储藏器经过导线联接到悉数可装备模块。英特尔可编程解决方案工程集团副总裁兼总经理RaviKuppuswamy表达：“有了Foveros和3D堆叠，忽然之间，您就具有了很多可从头装备的内核。”要害的简化来自于它们将传统的长电线转换为短笔直电线的才干。

224G收发器领导地位

终究，SerDes(收发器)或许是一个不为人知的技能组件，但它却是FPGA一个比较严重的部分，由于FPGA有多种用处，从储藏到移动再到处理数据，这正是SerDes在互连方面发挥作用的当地。外汇管制出资美股

它能够与PCIe互连进行较为，由于两者具有类似的每通道吞吐量。为了不断进步互连速度，该范畴正在运用先进的技能，相同，扩展SerDes也有其本身的应战。

英特尔以58GFPGA打败赛灵思面向出售市场，初步为Agilex供给116GFPGA，并且在2020年8月，英特尔是榜首家宣告在实验室中运作的224GPAM-4(每个信号两位)收发器IP的公司(如同在英特尔4上)。

总结

英特尔在2017年推出了Stratix10FPGA，尽管竞赛灵思晚了一年，但Versal和Agilex大约在2019年年中一同初步供给样品。Agilex还展现了优异的领导才干和功率。需求留意的是，鉴于FPGA客户规划周期较长，FPGA的出货量一般需求3-4年才干到达峰值。外汇管制出资美股展望将来，鉴于英特尔说到的“1-2个数量级”的改善，英特尔正在开发或许是革命性的FPGA。

英特尔的FPGA有目共睹，由于它们是其最新封装和小芯片技能的运载东西，然后发生了广泛的小芯片库。最值得留意的是，英特尔在收发器方面的连续抢先地位(58G-116G-224G)强化了这一观念。终究，FPGA在英特尔的AI战略中也发挥着要害作用，英特尔的oneAPI软件为此供给了支撑。

尽管两家公司的上市战略有很大不同(英特尔：小芯片；赛灵思：ACAP)，但经过使FPGA更简略获得来扩展出售市场的意图对两者来说是类似的。而这是一般是经过比如OneAPI和Vitis等高级东西(而非传统的FPGA初级编程东西)完结的。

尽管FPGA的整体添加适当疲软，但从Altera被收买以来的五年左右的时刻里，FPGA最有出路的出售市场能够说仍然是数据中心，在那里它们能够用作IPU/DPU/SmartNIC或作为AI或其他加速器作业负载(由于现已证明FPGA的功用远远优于英伟达GPU)。外汇管制出资美股FPGA不太或许像GPU那样成主导流，但假设这些较新的编程典范至少获得一些成功(例如经过OneAPI)，那么针对英特尔和赛灵思而言，那么这或许会极大地添加其可寻的意图出售市场。

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