這幾天蘋(píng)果iPhone7已經(jīng)正式開(kāi)售,，位于加州圣路易斯·奧比斯堡的iFixit團(tuán)隊(duì)將iPhone 7 Plus“大卸八塊”，其拆解圖片及解說(shuō)報(bào)告迅速占領(lǐng)了全世界的科技媒體,。在這份拆解報(bào)告中,，我們驚奇地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新成員。

iPhone 7 Plus的主板集成了一顆非常小的FPGA,，尺寸為2mmx2mm,。這顆芯片正是Lattice公司在幾年前推出的iCE40的低密度低功耗小封裝FPGA，型號(hào)為iCE5LP4K,，密度為3.5K LUT-4等效邏輯資源,。其周?chē)骷ㄒ纛lCODEC、音頻放大器,、分集接收器加上其背面的大氣壓力傳感器,、NFC控制器、WIFI/藍(lán)牙等控制器,。

經(jīng)過(guò)某些技術(shù)人士的猜測(cè),，這顆FPGA放在這里所實(shí)現(xiàn)的功能，可能是Sensor HUB的功能,，就是將多種傳感器匯聚預(yù)處理（可能包含總線控制,、總線轉(zhuǎn)換、時(shí)分復(fù)用,、接口轉(zhuǎn)換等功能模塊）,，在必要的時(shí)候再與主處理器CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和進(jìn)一步的運(yùn)算，減少主處理器CPU相關(guān)模塊的監(jiān)控及運(yùn)算頻度,，從而降低功耗,、提升處理性能。

當(dāng)然也有另外一些技術(shù)人士對(duì)此有不同意見(jiàn),，他們認(rèn)為這顆FPGA的主要作用是用于USB Type C的控制,，目前由于標(biāo)準(zhǔn)等原因,，還沒(méi)有ASSP廠商提供完整的解決方案，而Lattice利用FPGA的特性,，率先成為USB Type C供應(yīng)商之一,。這也是FPGA相比較ASSP的優(yōu)勢(shì)，既加快上市周期,，幫助客戶節(jié)約時(shí)間成本,。當(dāng)然在蘋(píng)果或者Lattice公開(kāi)設(shè)計(jì)意圖之前，這些都只是猜測(cè),。

iPhone7 Plus拆解元器件目錄如下：

Apple/Cirrus Logic 338S00105 Audio Codec

Cirrus Logic 338S00220 Audio Amplifier(x2)

Lattice Semiconductor ICE5LP4K FPGA

Skyworks 13702-20 Diversity Receive Module

Skyworks 13703-21 Diversity Receive Module

Avago LFI630 183439

NXP 610A38

Apple A10 Fusion APL1W24 SoC 

Samsung 3 GB LPDDR4 RAM 

Qualcomm MDM9645M LTE Cat. 12 Modem

Skyworks 78100-20

Avago AFEM-8065 Power Amplifier Module

Avago AFEM-8055 Power Amplifier Module

Universal Scientific Industrial O1 X4

Bosch Sensortec BMP280 Barometric Pressure Sensor

Toshiba THGBX6T0T8LLFXF 128 GB NAND Flash

Murata 339S00199 Wi-Fi/Bluetooth Module

NXP 67V04 NFC Controller

Dialog 338S00225 Power Management IC

Qualcomm PMD9645 Power Management IC

Qualcomm WTR4905 Multimode LTE Transceiver

Qualcomm WTR3925 RF Transceiver

TDK EPCOS D5315

Texas Instruments 64W0Y5P

Texas Instruments 65730A0P Power Management IC

Lattice的FPGA器件之前從未進(jìn)入過(guò)蘋(píng)果的供應(yīng)鏈,，這次是破天荒的第一次，也是蘋(píng)果首次在iPhone中引入FPGA器件,，Why,？按照常識(shí)，以蘋(píng)果年銷(xiāo)售1億部iPhone的規(guī)模,，如果要盡可能地降低成本,，應(yīng)該盡可能采用ASIC芯片，以往的傳統(tǒng)是FPGA通常只被用在低量市場(chǎng),，所以這次蘋(píng)果的設(shè)計(jì)著實(shí)引起了大家的興趣,。

多年以前，三星Galaxy S4及S5曾經(jīng)也率先采用過(guò)Lattice的同款FPGA器件,，而當(dāng)時(shí)的主要應(yīng)用方向是用于紅外識(shí)別和二維碼識(shí)別,，但是在S5以后的Galaxy型號(hào)中，三星用別的方案替代了FPGA,，所以并未引起業(yè)界的震動(dòng),，但是蘋(píng)果用FPGA的意義還是大大不同的。

蘋(píng)果iPhone7這次采用FPGA方案在智能手機(jī)行業(yè)樹(shù)立了一個(gè)標(biāo)桿,，這也意味著FPGA這一冷門(mén)器件第一次這么顯眼地出現(xiàn)在消費(fèi)電子市場(chǎng),，贏得大家的廣泛關(guān)注，而這種情況在多年以前是完全不可能的,。至少我們可以得到一個(gè)淺顯的結(jié)論：可能今后有無(wú)集成FPGA會(huì)成為區(qū)分高端智能手機(jī)的分水嶺,，或許在今后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的消費(fèi)品電子會(huì)應(yīng)用到FPGA。這對(duì)FPGA行業(yè)應(yīng)該是一個(gè)很好的消息,。

Lattice iCE系列的發(fā)展歷史

此次蘋(píng)果使用的Lattice芯片,，屬于ICE系列。2012年,，Lattice發(fā)布了市場(chǎng)上首款針對(duì)移動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域的FPGA iCE40，至于iCE產(chǎn)品的命名,，則與產(chǎn)品的特色一致,，那就是低功耗像冰一樣,。在Lattice推出iCE之前，消費(fèi)類市場(chǎng)占其總營(yíng)收的不足5%,而現(xiàn)在消費(fèi)類已經(jīng)接近30%的銷(xiāo)售額,，這一切都應(yīng)歸功于全新的市場(chǎng)應(yīng)用,。

隨著手持市場(chǎng)技術(shù)的快速演進(jìn)，很多功能由于尚在試驗(yàn)期,，沒(méi)有相應(yīng)的協(xié)議與穩(wěn)定的市場(chǎng),，ASSP廠商不愿意去開(kāi)發(fā)，因此在這半年到一年的窗口期內(nèi),，FPGA可以幫助客戶解決過(guò)渡期的問(wèn)題,。Lattice用“萬(wàn)金油”來(lái)比喻iCE系列，寓意為最靈活的可穿戴器件,。另外FPGA可以幫助客戶節(jié)約調(diào)試時(shí)間,，因?yàn)?/span>ASSP一旦出現(xiàn)bug，客戶只能等待下一批產(chǎn)品,，FPGA則可以隨時(shí)修改,，縮短了開(kāi)發(fā)周期。

2015年Lattice推出了面向中檔手機(jī)及可穿戴設(shè)備的iCE40 UltraLite,，顧名思義其實(shí)是iCE40 Ultra的簡(jiǎn)化版,，不過(guò)配置并未因此縮水，最大的變化只是存儲(chǔ)空間減少,，邏輯單元由1k/2k/3k縮小至0.64k與1.2k,，客戶可以針對(duì)自己的應(yīng)用自主選擇。比如手環(huán)或中端手機(jī),，就可以考慮UltraLite同時(shí)實(shí)現(xiàn)低功耗,、差異化和低價(jià)格的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。封裝尺寸小至 1.4x1.4x0.45mm,，相比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品尺寸減小60%,；功耗僅為35uA，相比對(duì)手低30%,；同時(shí)擁有最高硬件集成度,。

iCE系列針對(duì)的應(yīng)用范圍包括：可穿戴設(shè)備、計(jì)步器,、永遠(yuǎn)在線的導(dǎo)航,、語(yǔ)音輸入、LED呼吸效果,、日程提醒,、活動(dòng)監(jiān)測(cè)、紅外控制,、用戶識(shí)別等,。同時(shí),，UltraLite也支持多款工業(yè)應(yīng)用，包括手持工具,、POS等傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用,，也包括便攜式血壓計(jì)等手持醫(yī)療設(shè)備，牙科,、胃鏡等體內(nèi)醫(yī)療應(yīng)用亦可采用,。

FPGA市場(chǎng)正在進(jìn)入快速增長(zhǎng)期

FPGA號(hào)稱“萬(wàn)能芯片”，從技術(shù)角度講,，它是可編程的產(chǎn)品,，在不改變芯片本身硬件組成的情況下可反復(fù)使用。根據(jù)市場(chǎng)變化,，在同樣載體上實(shí)現(xiàn)不同功能,。聽(tīng)起來(lái)很美好，但研發(fā)起來(lái)很困難,，能做FPGA器件的廠商一定是大牛中的大牛,，因?yàn)橄裼⑻貭?/span>(Intel)、德州儀器(TI)這樣的半導(dǎo)體巨頭也曾嘗試進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng),，但都因?yàn)檫@樣那樣的原因鎩羽而歸,。目前，全球范圍內(nèi)能夠量產(chǎn)FPGA的企業(yè)屈指可數(shù),，Xilinx,、Altera、Lattice和Microsemi都是大家耳熟能詳?shù)拿绹?guó)企業(yè),。

FPGA是專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路,，其優(yōu)點(diǎn)包括可以快速成品、可被修改,、可改正程序中的錯(cuò)誤和更便宜的造價(jià)等,。工程師對(duì)FPGA內(nèi)部的邏輯模塊和I/O模塊重新配置，就可以實(shí)現(xiàn)想要的邏輯,。FPGA還具有靜態(tài)可重復(fù)編程和動(dòng)態(tài)在系統(tǒng)重構(gòu)的特性,，使得硬件的功能可以像軟件一樣通過(guò)編程來(lái)修改。FPGA能完成任何數(shù)字器件的功能,，甚至是高性能CPU都可以用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn),。FPGA如同一張白紙：加電時(shí)，FPGA芯片將EPROM中數(shù)據(jù)讀入片內(nèi)編程RAM中,，配置完成后進(jìn)入工作狀態(tài),；掉電后，FPGA恢復(fù)成白片，內(nèi)部邏輯關(guān)系消失,，因此FPGA能夠反復(fù)使用,。使用FPGA來(lái)開(kāi)發(fā)數(shù)字電路,，可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,，減少PCB印刷電路板的面積，提高系統(tǒng)的可靠性,。在FPGA內(nèi)置入硬核CPU或軟核CPU,，既能實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯又能適應(yīng)嵌入式開(kāi)發(fā)。

2014年,，全球FPGA市場(chǎng)總規(guī)模達(dá)到50億美金,，其中，中國(guó)的市場(chǎng)份額有近17億美金,，中國(guó)市場(chǎng)占全球市場(chǎng)的三分之一,。分析機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2015年至2020年全球FPGA市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為9%，到2020年,，全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)84億美金,。目前FPGA正處于一個(gè)加速增長(zhǎng)的市場(chǎng)勢(shì)態(tài)中，增長(zhǎng)幅度遠(yuǎn)大于其他芯片市場(chǎng),；同時(shí),，FPGA行業(yè)平均毛利可觀，據(jù)市場(chǎng)數(shù)據(jù)分析表明其行業(yè)平均毛利大于60%,。FPGA行業(yè)也需要更大的市場(chǎng)規(guī)模,，以吸引更多的使用者。預(yù)計(jì)隨著FPGA產(chǎn)量逐步增加,，成本的進(jìn)一步降低,，其市場(chǎng)份額將會(huì)持續(xù)增大。

目前FPGA的主要應(yīng)用領(lǐng)域是通訊,、工控,、國(guó)防、消費(fèi),，近年來(lái)FPGA最引人關(guān)注的變化趨勢(shì)之一就是應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,。

在FPGA傳統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)方面，通信逐步實(shí)現(xiàn)高速,、復(fù)雜協(xié)議,，消費(fèi)電子應(yīng)用則注重低功耗、低成本,。此外,，FPGA還廣泛應(yīng)用于醫(yī)療電子、安防、視頻,、工業(yè)自動(dòng)化,、語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)、半導(dǎo)體制造設(shè)備以及家電等領(lǐng)域,。FPGA在工業(yè)中的應(yīng)用主要涉及四大領(lǐng)域,，分別是馬達(dá)控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò),、機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器人控制,。以馬達(dá)控制為例，重點(diǎn)是需要降低噪音,、減少震動(dòng) ,、降低 EMI，同時(shí)獲得更高的控制精度和減少能源消耗等,。

目前在全球市場(chǎng)中,，Xilinx、Altera兩大公司對(duì)FPGA的技術(shù)與市場(chǎng)仍然占據(jù)絕對(duì)壟斷地位,。兩家公司占有將近90%市場(chǎng)份額,，專利達(dá)6000余項(xiàng)之多；剩余市場(chǎng)份額主要被Lattice和Microsemi所占有,，這兩家的專利也達(dá)3000多項(xiàng),。2014年Xilinx、Altera兩大公司營(yíng)收分別為23.8億美元和19.3億美元,；而2014年Lattice和Microsemi（僅FPGA部分）兩公司營(yíng)收為3.66億美元和2.75億美元,。這前四大FPGA市場(chǎng)領(lǐng)先者幾乎壟斷了FPGA的市場(chǎng)份額。

FPGA市場(chǎng)前景誘人,，但是門(mén)檻之高在芯片行業(yè)里無(wú)出其右,。全球有60多家公司先后斥資數(shù)十億美元，前赴后繼地嘗試登頂FPGA高地,，其中不乏英特爾,、IBM、德州儀器,、摩托羅拉,、飛利浦、東芝,、三星這樣的行業(yè)巨鱷,，但是最終登頂成功的只有位于美國(guó)硅谷的四家公司-Xilinx、 Altera,、Lattice,、Microsemi。上述4家公司手握9000余項(xiàng)專利，如此之多的技術(shù)專利構(gòu)成的技術(shù)壁壘當(dāng)然高不可攀,。

摩爾定律與Intel收購(gòu)Altera的云計(jì)算企圖

去年,，英特爾以167億美元的代價(jià)將FPGA第二大公司Altera收入囊中。當(dāng)時(shí)英特爾CEO Brian Krzanich曾表示,，英特爾的成長(zhǎng)策略是擴(kuò)展核心資產(chǎn)以進(jìn)入高利潤(rùn),、互補(bǔ)的市場(chǎng)空間，通過(guò)這次并購(gòu)英特爾可以把摩爾定律推向更好,、更強(qiáng)的下一代解決方案,。企業(yè)用戶期望在增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò),、大型云數(shù)據(jù)中心及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域獲得性價(jià)比更高的性能,，而這正是摩爾定律及英特爾與Altera共同聯(lián)合創(chuàng)新所能實(shí)現(xiàn)的。

那么,，為什么英特爾肯花如此高的價(jià)格（差不多8倍市銷(xiāo)率）并購(gòu)這家公司,？作者注意到，就在2014年,，微軟聯(lián)合了亞馬遜,、谷歌及多所一流大學(xué)在IEEE發(fā)表了一篇題為《提升大型數(shù)據(jù)中心的可配置架構(gòu)》（A Reconfigurable Fabric for Accelerating Large-Scale Datacenter Services）的長(zhǎng)篇論文，該論文的參與方還包括來(lái)自Altera和Quanta兩家公司的技術(shù)支持,，這篇論文里所涉及的項(xiàng)目被命名為“Catapult”,，這是微軟研究院積極推進(jìn)的一個(gè)激進(jìn)項(xiàng)目。在云計(jì)算時(shí)代,，微軟研究院一直在積極思考如何改進(jìn)當(dāng)前的云基礎(chǔ)架構(gòu)?，F(xiàn)在的云基礎(chǔ)設(shè)施由于增長(zhǎng)的速度過(guò)快，當(dāng)云數(shù)據(jù)中心超過(guò)一定規(guī)模后將面臨穩(wěn)定性及可持續(xù)性的挑戰(zhàn),，微軟研究院積極思考能否有其它可替代技術(shù)實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)增長(zhǎng),，這項(xiàng)技術(shù)就是FPGA現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列。

從1985年誕生了全球首款FPGA產(chǎn)品以來(lái),，FPGA的應(yīng)用逐漸從數(shù)字信號(hào)處理,、高速串行收發(fā)器擴(kuò)展到嵌入式處理器。FPGA被廣泛應(yīng)用于通信,、消費(fèi)電子,、工業(yè)控制、測(cè)試測(cè)量等微型電子電氣領(lǐng)域,，但幾乎沒(méi)有被應(yīng)用于大型數(shù)據(jù)中心,。

微軟研究院于2014年6月宣布成功完成測(cè)試，把FPGA技術(shù)（而不是GPU技術(shù)）應(yīng)用于Bing云數(shù)據(jù)中心,，其效果包括相比于傳統(tǒng)服務(wù)器在處理Bing的自定義算法時(shí)快出40倍,、比Bing現(xiàn)有的系統(tǒng)快出2倍、可縮減一半現(xiàn)有服務(wù)器數(shù)量等。FPGA技術(shù)加速了大量數(shù)據(jù)在服務(wù)器上的處理過(guò)程,，幫助解決大數(shù)據(jù)難題,，滿足了巨大的分布式工作負(fù)載需求?！短嵘笮蛿?shù)據(jù)中心的可配置架構(gòu)》（A Reconfigurable Fabric for Accelerating Large-Scale Datacenter Services）這篇論文,，講的就是如何在Bing上測(cè)試FPGA技術(shù)。2014年9月,，百度快速跟進(jìn),，宣布將把FPGA技術(shù)用于自己的數(shù)據(jù)中心。

這意味著未來(lái)數(shù)據(jù)中心巨大的市場(chǎng)空間將有可能依靠FPGA來(lái)達(dá)成,，而對(duì)于英特爾過(guò)去市場(chǎng)占有率比較低的通信與網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng),，與Altera的結(jié)合有望打開(kāi)這一市場(chǎng)空間。

FPGA在云數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用,，將從CPU與FPGA離散使用,、向CPU與FPGA打包使用、再向CPU與FPGA整合使用發(fā)展,，在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行圖像識(shí)別,、加密算法進(jìn)行安全控制、壓縮算法進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理等方面發(fā)揮重要作用,。微軟的研究表明,，FPGA的功耗約是高端GPU的1/10，但高端GPU的圖像處理能力是FPGA的2到3倍,，而由多個(gè)FPGA組成的集群能達(dá)到GPU的圖像處理能力并保持低功耗的特點(diǎn),。根據(jù)英特爾預(yù)計(jì)，到2020年,，將有1/3的云數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)采用FPGA技術(shù),。

在物聯(lián)網(wǎng)方面，Altera的FPGA技術(shù)與英特爾的Atom芯片結(jié)合,，有望在工業(yè)自動(dòng)化控制市場(chǎng)和高級(jí)駕駛助理系統(tǒng)市場(chǎng)取代現(xiàn)有的技術(shù),，在2020產(chǎn)生110億美元的增量可服務(wù)市場(chǎng)。由于采用了FPGA技術(shù),，用戶可以自行編程取代現(xiàn)有專用標(biāo)準(zhǔn)電路（ASSP）和專用集成電路（ASIC）,，為關(guān)鍵IoT應(yīng)用增加新功能、提高性能,、降低成本并縮減產(chǎn)品上市時(shí)間達(dá)50%,。

當(dāng)前，FPGA市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)正在發(fā)生變化,，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,。之前,，FPGA在很大程度上受到通信市場(chǎng)主導(dǎo)，但工業(yè)智能化,、汽車(chē)電子化以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,，導(dǎo)致對(duì)可靈活編程的FPGA需求大增，FPGA廠商傾向于向解決方案商轉(zhuǎn)變,，積極開(kāi)發(fā)消費(fèi)類市場(chǎng),。而與英特爾這樣的大廠的合作，或?qū)Q定市場(chǎng)的主導(dǎo)解決方案地位,。一旦英特爾與Altera的解決方案占主導(dǎo)地位,，程序員和工程師將涌向這個(gè)技術(shù)方向，并將進(jìn)一步鞏固英特爾的市場(chǎng)地位,。

2014年6月,，英特爾宣布將業(yè)界領(lǐng)先的Xeon處理器和FPGA封裝到一個(gè)單一結(jié)構(gòu)中，其插槽和標(biāo)準(zhǔn)的Xeon處理器兼容,。英特爾稱FPGA將能為英特爾的客戶提供一個(gè)更強(qiáng)大的算法執(zhí)行能力和更高的性能,。而業(yè)界有研究表明，基于FPGA的加速器將能帶來(lái)10倍以上的性能提升,，而英特爾則稱其還能在此基礎(chǔ)上帶來(lái)更多兩倍提升，其還在FPGA和處理器之間采用了超低延遲的接口,。也就是說(shuō),，英特爾通過(guò)采用FPGA能給基于服務(wù)器的應(yīng)用帶來(lái)20倍以上的速度加成！

而到了9月份,，Altera開(kāi)始與百度公司在百度的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用中使用FPGA和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）建立合作關(guān)系,。百度稱FPGA的加速擁有巨大的應(yīng)用潛力，將幫助FPGA深入到主流異構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域,。利用Altera FPGA硬核IEEE 754浮點(diǎn)乘法器和加法器等可編程能力和特性,，服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心滿足了搜索、大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域越來(lái)越復(fù)雜的需求,。

據(jù)估計(jì),，全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗占到了全球總電力消耗的1%-10%，而且隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng),，電力消耗也在隨之快速上升?，F(xiàn)在，在降低能耗增長(zhǎng)的同時(shí)還繼續(xù)保證提供更快計(jì)算能力已經(jīng)成為了一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問(wèn)題,。今天的數(shù)據(jù)中心都建立在廉價(jià)的電力基礎(chǔ)上,，數(shù)據(jù)中心的大小和吞吐量受到了可輸入電力和排熱能力的限制。像微軟,、谷歌,、Facebook和eBay這樣嚴(yán)重依賴服務(wù)器的公司都有足夠的動(dòng)力為提高代碼執(zhí)行速度和降低電費(fèi)而努力,。

與此同時(shí)，隨著摩爾定律已經(jīng)在約50年的長(zhǎng)跑之后即將走向終結(jié),，我們的單核處理器的功率問(wèn)題已經(jīng)走到了極限,，功耗的提高速度已經(jīng)超過(guò)了性能提高的速度。然后我們有了雙核,、四核甚至八核乃至更多核心的芯片,。最后，為了彌補(bǔ)底層半導(dǎo)體工藝的持續(xù)改進(jìn)的缺乏,，我們正在尋找其它方法,。如果只是等待更好的半導(dǎo)體材料來(lái)解決數(shù)據(jù)中心的困擾并不是一個(gè)可行的選擇。

FPGA為何能夠在功耗更低的情況下為計(jì)算能力帶來(lái)大幅的提升呢,？對(duì)于特定的算法,，基于FPGA的硬件能夠提供細(xì)分度很高的并行計(jì)算——延遲更低、吞吐量更高而且功耗更低,。

另外值得注意的是英特爾并非第一家計(jì)劃量產(chǎn)帶FPGA的異構(gòu)處理器的公司,。Xilinx已經(jīng)憑借其Zynq系列在這一市場(chǎng)奮戰(zhàn)了好幾年了，這一系列采用的帶有Xilinx FPGA架構(gòu)的ARM處理器,。盡管Zynq并不是一款數(shù)據(jù)中心級(jí)別的處理器,，事實(shí)上差距還非常大，但Xilinx憑借其在Zynq上獲得經(jīng)驗(yàn)和工具積累將能讓其在未來(lái)的低功耗服務(wù)器市場(chǎng)爭(zhēng)奪中占據(jù)一席之地,。

從FPGA的五大市場(chǎng)來(lái)看,，工業(yè)、通信等領(lǐng)域已占據(jù)約七成的市場(chǎng)份額,，計(jì)算機(jī)應(yīng)用,、醫(yī)療設(shè)備發(fā)展迅速，低成本低功耗的FPGA進(jìn)軍消費(fèi)類市場(chǎng),。隨著通信,、工業(yè)控制、機(jī)器人,、視頻分析乃至消費(fèi)類市場(chǎng)的發(fā)展,，FPGA的市場(chǎng)規(guī)模更加龐大。近來(lái)也有觀點(diǎn)表達(dá)出FPGA欲取代CPU成為主芯片的可能,，同時(shí),，投資大門(mén)檻高的FPGA在國(guó)產(chǎn)化方面能否持續(xù)堅(jiān)挺地得到發(fā)展。

FPGA能否成為摩爾定律失效的解藥呢,？

Lattice是唯一的消費(fèi)電子FPGA供應(yīng)商嗎,？

前面筆者曾經(jīng)提到，整個(gè)全球FPGA市場(chǎng)現(xiàn)在被4家美國(guó)公司完全壟斷,，并且Altera和Xilinx兩家公司壟斷了市場(chǎng)的88%左右,，而對(duì)于中國(guó)本土公司來(lái)說(shuō),，FPGA幾乎是個(gè)空白，目前及將來(lái)仍將大量依賴進(jìn)口,。如果再遇到一次中興禁售危機(jī),，對(duì)任何企業(yè)來(lái)說(shuō)可能都是滅頂之災(zāi)，而FPGA的快速增長(zhǎng)將對(duì)中國(guó)帶來(lái)更多挑戰(zhàn),，中國(guó)何時(shí)能夠補(bǔ)齊這塊半導(dǎo)體拼圖中的重要一塊,，是政府和各大廠商都在關(guān)注的重點(diǎn)。

不過(guò)據(jù)筆者手頭拿到的一份產(chǎn)品資料,，已經(jīng)有國(guó)內(nèi)企業(yè)成功地研發(fā)出與Lattice iCE系列同款的兼容器件,，并已在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。所以筆者對(duì)于國(guó)人能夠最終攻克美國(guó)人構(gòu)筑的FPGA堡壘并不太擔(dān)心,。這家不但有兼容Lattice的器件,，更多的是兼容Altera中低端芯片的器件。（為了避免廣告嫌疑,，特將公司名稱抹除）

三星的Galaxy系列中也曾出現(xiàn)過(guò)這家國(guó)內(nèi)廠商的身影,，可以側(cè)面證實(shí)并非是反向設(shè)計(jì)，否則三星這樣的大廠商很顧忌知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題不會(huì)采購(gòu),。

FPGA的未來(lái)

隨著智能化市場(chǎng)需求變化越來(lái)越快,，定制芯片 (SoC asic) 項(xiàng)目巨減趨勢(shì)已不可逆。采用ASIC方案的投資量大幅增加,，周期長(zhǎng), 市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)大幅加大,。而相對(duì)來(lái)說(shuō)FPGA技術(shù)正逐漸在向主流邁進(jìn)。

FPGA 擁有并行計(jì)算優(yōu)勢(shì),，在高性能、多通道領(lǐng)域可以代替部分ASIC 和DSP,，FPGA 的并行計(jì)算在多通道處理方面可以對(duì)傳統(tǒng)的ASIC 方案進(jìn)行優(yōu)化,。

以5 萬(wàn)片流片為臨界點(diǎn)，FPGA 在高價(jià)值,、批量相對(duì)較小,、多通道計(jì)算的專用設(shè)備（如雷達(dá)、航天飛機(jī),、路由器）有取代ASIC 的趨勢(shì),，這將是Xilinx固守的地盤(pán)。

FPGA 開(kāi)發(fā)周期比ASIC 低55%,，可以用來(lái)快速搶占市場(chǎng),。這也許是Lattice在批量較大的消費(fèi)電子市場(chǎng)最重要的勝負(fù)手。

而Intel治下Altera FPGA的終極目標(biāo),，應(yīng)該是利用其在高性能低功耗及在深度學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì),，最終融入CPU技術(shù)中,，成就異構(gòu)計(jì)算數(shù)據(jù)中心的明天。

從資本市場(chǎng)來(lái)看,，之前紫光集團(tuán)剛剛完成對(duì)Lattice的少量入股行為,，Lattice（LSCC）目前在納斯達(dá)克上市，總市值不超過(guò)8億美元,，相比Altera167億美元的收購(gòu)價(jià),，這樣的體量不失為一個(gè)理想的收購(gòu)目標(biāo)，全球的FPGA企業(yè)一共也只有這4個(gè)標(biāo)旳（Xilinx,、Altera,、Lattice和Microsemi），Intel已經(jīng)買(mǎi)下Altera,，Xilinx作為行業(yè)老大暫時(shí)不大會(huì)賣(mài),，而剩余的兩個(gè)稀缺標(biāo)旳賣(mài)掉一個(gè)少一個(gè)。趁著進(jìn)入iPhone7供應(yīng)鏈的東風(fēng),，不知道Lattice今年會(huì)不會(huì)市值暴漲,，成為大佬們爭(zhēng)奪的目標(biāo)。不過(guò)看起來(lái)美國(guó)政府多半不會(huì)批準(zhǔn)中國(guó)公司收購(gòu)這么關(guān)鍵技術(shù)的敏感公司,，所以中國(guó)本土的FPGA企業(yè)一定要快馬加鞭,，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)替代進(jìn)口，這樣方能擺脫受制于人的局面,。

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