1984年，Ross Freeman與同事共同創(chuàng)立了賽靈思公司，并推出了世界上第一顆真正意義上的FPGA芯片XC2064，一個(gè)全新的行業(yè)就此誕生。

2020年，歷經(jīng)36年發(fā)展的賽靈思公司早已成為硅谷中的明星公司，F(xiàn)PGA行業(yè)也今非昔比。5G、AI為這個(gè)行業(yè)帶來(lái)了難得的機(jī)會(huì)，廣闊的發(fā)展空間就在眼前，但是領(lǐng)頭者賽靈思公司卻突然陷入了收購(gòu)的傳聞中。人們不禁會(huì)發(fā)問(wèn)，獨(dú)立的FPGA已經(jīng)走向終結(jié)了嗎？

隱憂

收購(gòu)傳聞的主角之一AMD公司，在杰出的女性CEO Lisa Su的帶領(lǐng)下，已經(jīng)走出了昔日的泥潭，邁入了自己的黃金時(shí)期。收購(gòu)賽靈思，將給AMD增加一個(gè)重要的籌碼，為同老對(duì)手Intel、NVIDIA在后續(xù)的較量中積蓄能量。

賽靈思自身的表現(xiàn)似乎也不錯(cuò)，2021財(cái)年Q1的營(yíng)收為7.27億美元，毛利率達(dá)到了68%，盡管受疫情影響，業(yè)績(jī)?nèi)猿^(guò)預(yù)期。目前其市值約為 260 億美元，股價(jià)今年迄今上漲約9％，僅次于標(biāo)普500指數(shù)7%漲幅。

在公司第四任CEO Victor Peng的帶領(lǐng)下，賽靈思的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型也有條不紊地進(jìn)行著。被寄予厚望的自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái)（ACAP）于2019年6月正式實(shí)現(xiàn)了出貨，并在今年獲得了三星的5G設(shè)備大單；200千兆SmartNIC解決方案正在進(jìn)行概念驗(yàn)證；一級(jí)OEM客戶之一有望在本季提高RFSoC Gen2芯片的產(chǎn)量，以用于北美部署的Sub-6GHz的大規(guī)模MIMO無(wú)線電應(yīng)用。

一切都在正軌，為什么突然出現(xiàn)收購(gòu)傳聞？如果近距離地觀察賽靈思和FPGA行業(yè)，會(huì)發(fā)現(xiàn)潛伏著很多隱憂。

首先，盡管賽靈思的股價(jià)不斷上升，但是中美貿(mào)易戰(zhàn)還是嚴(yán)重地傷害了它。特別是失去了華為，使其6%～8%的營(yíng)收化為烏有。今年2月份有媒體報(bào)道，賽靈思將在圣何塞總部裁減123名員工，被普遍認(rèn)為是受到了華為禁令的影響。

更大的傷害來(lái)自于華為禁令對(duì)全球5G部署的沖擊。在2019年，Victor Peng將賽靈思的業(yè)績(jī)歸結(jié)為“韓國(guó)的5G部署以及中國(guó)、美國(guó)5G部署進(jìn)入準(zhǔn)備期”。但在2020年，5G的發(fā)展速度低于了原先的預(yù)期，賽靈思的出貨計(jì)劃受到了影響。

第二，與老對(duì)手Altera的纏斗也陷于膠著狀態(tài)。從行業(yè)發(fā)端開始，賽靈思就一直領(lǐng)先于Altera（這與Intel和AMD的局面很像）。2015年后情勢(shì)為之一變， Altera（現(xiàn)在為Intel PSG）被Intel收購(gòu)以后，憑借母公司強(qiáng)大的資金和技術(shù)實(shí)力，開始頻頻向賽靈思發(fā)起挑戰(zhàn)。

2016，賽靈思將FPGA帶入了16nm工藝，Intel立即以14nm工藝來(lái)回?fù)簟Ｙ愳`思推出了ACAP，Intel也應(yīng)對(duì)以Agilex FPGA。賽靈思前腳推出擁有了350億顆晶體管的Virtex UltraScale+ VU19P，Intel的Stratix 10 GX 10M就以433億個(gè)晶體管搶回了冠軍寶座。賽靈思與對(duì)手的差距沒有能夠擴(kuò)大，兩者的營(yíng)收額已經(jīng)比較接近。

這是一場(chǎng)不對(duì)等的競(jìng)爭(zhēng)，賽靈思面對(duì)的對(duì)手Intel實(shí)力遠(yuǎn)超自己，時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)其越加不利。

最后一點(diǎn)，F(xiàn)PGA的工藝已經(jīng)進(jìn)入7nm節(jié)點(diǎn)，生產(chǎn)成本大幅增加。國(guó)內(nèi)某FPGA廠商負(fù)責(zé)人何輝（化名）認(rèn)為，當(dāng)FPGA的工藝?yán)^續(xù)進(jìn)化，需要的資金量會(huì)越來(lái)越大，這時(shí)就要看公司能不能承受了。像賽靈思這樣的公司一直在沖高端芯片市場(chǎng)，未來(lái)能否持續(xù)盈利，業(yè)界一直有懷疑的聲音。

仔細(xì)分析賽靈思的業(yè)績(jī)，也能看出這種疑問(wèn)是有根據(jù)的。

2018年開始，賽靈思的營(yíng)收有了飛躍式增長(zhǎng)，利潤(rùn)卻沒有相應(yīng)增長(zhǎng)。從長(zhǎng)期來(lái)看，技術(shù)進(jìn)步的不確定性帶給賽靈思更多的是風(fēng)險(xiǎn)。

尷尬處境

FPGA是一種很特殊的芯片，是由電路進(jìn)行編程的芯片，可以通過(guò)軟件手段更改、配置器件內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)和邏輯單元，完成既定設(shè)計(jì)功能。

與全定制的ASIC（Application Specific Integrated Circuit專用集成電路）不同，F(xiàn)PGA屬于半定制電路。理論上，如果FPGA提供的門電路規(guī)模足夠大，通過(guò)編程可以實(shí)現(xiàn)任意ASIC和DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）的邏輯功能。

由于可編程靈活性高、開發(fā)周期短，F(xiàn)PGA一直被希望能取代ASIC。實(shí)際上，其也占據(jù)不少ASIC的市場(chǎng)份額。但是，這場(chǎng)戰(zhàn)斗至今沒有真正的勝者。

一個(gè)很有意味的新聞是，諾基亞與博通公司達(dá)成合作，為其5G無(wú)線產(chǎn)品打造定制芯片組。原因是諾基亞希望加快其5G產(chǎn)品芯片從較昂貴的FPGA向定制半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變。通信一向是FPGA的應(yīng)用重鎮(zhèn)，被ASIC侵入，說(shuō)明其還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有絕對(duì)的控制能力。

在通信領(lǐng)域，F(xiàn)PGA主要用在基站收發(fā)器的基帶中。5G時(shí)代來(lái)臨，由于通道數(shù)的增加，計(jì)算復(fù)雜度隨之增加，所用FPGA的規(guī)模也將增加。因?yàn)镕PGA的定價(jià)與片上資源正相關(guān)，而收發(fā)器的主要成本和功耗由基帶部分貢獻(xiàn)，未來(lái)技術(shù)復(fù)雜度將再次推升收發(fā)器成本，F(xiàn)PGA的成本勢(shì)必增高。對(duì)價(jià)格非常敏感的通信設(shè)備廠商因而再次將目光鎖定了ASIC。

利空還不僅于此，F(xiàn)PGA本身的發(fā)展亦遇到了瓶頸。“如果FPGA還是沿用原來(lái)的那種架構(gòu)技術(shù)，就是一味堆積邏輯資源，這條路已經(jīng)快到盡頭了?！眹?guó)內(nèi)另一家FPGA廠商負(fù)責(zé)人黃霖（化名）認(rèn)為FPGA架構(gòu)需要革新。

業(yè)界有種看法，認(rèn)為FPGA不斷堆積各種資源，越來(lái)越像ASIC。為了填補(bǔ)各種功能空缺，F(xiàn)PGA廠商僅靠自身也是不行的。

何輝就認(rèn)為，F(xiàn)PGA里面需要的IP越來(lái)越多，現(xiàn)在只需要 SerDes、ADC或者是Arm核，這些都還比較簡(jiǎn)單。隨著以后產(chǎn)品功能的豐富，IP繼續(xù)增多，一家FPGA公司不可能自己全部來(lái)研發(fā)，肯定要與外部做融合。

賽靈思的ACAP就是各種計(jì)算架構(gòu)融合的產(chǎn)物，不再是單純的FPGA，其目標(biāo)是成為一個(gè)“更主流的計(jì)算平臺(tái)，和CPU、GPU一樣站在同等重要的基礎(chǔ)計(jì)算設(shè)施的位置”。

這個(gè)宏大的理想離實(shí)現(xiàn)的那一天還很遙遠(yuǎn)。自身的局限決定FPGA還要屈居配角很多年：與CPU或GPU相比，F(xiàn)PGA的基本單元算力有限。與ASIC相比，F(xiàn)PGA的速度存在著不小的差距。

在當(dāng)下最火熱的數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，F(xiàn)PGA都是配合CPU一起使用，被稱之為加速器。Intel采取的就是這種策略，以Xeon為代表的處理器搭配FPGA為核心的加速器，兩者各司其職，協(xié)同作戰(zhàn)。

賽靈思將戰(zhàn)略中心也放在數(shù)據(jù)中心上面，其產(chǎn)品也以加速卡的形式出現(xiàn)。但是雙拳難敵四手，如果想要更進(jìn)一步，必須有CPU的配合。從這一點(diǎn)而論，與AMD聯(lián)手是最為理想的。

值得注意的是，賽靈思和Intel占據(jù)了90%的市場(chǎng)份額，如果賽靈思被AMD收購(gòu)，獨(dú)立的FPGA大廠就所剩無(wú)幾，F(xiàn)PGA這個(gè)獨(dú)立的種類是否就會(huì)徹底邊緣化呢？

收購(gòu)：利好或利空

如果這次收購(gòu)成功，后續(xù)會(huì)有怎樣的狀況？

這里，可以參照Intel對(duì)Altera的整合狀況。收購(gòu)之后，Intel陸續(xù)推出了一些重要產(chǎn)品，PSG部門業(yè)績(jī)也在穩(wěn)步增長(zhǎng)。但是業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這5年并不算特別成功。首先，該收購(gòu)削弱了Altera作為純FPGA廠商的發(fā)展能力，沒有使其走上非?？焖侔l(fā)展的道路。其次，F(xiàn)PGA加CPU這種大規(guī)模量產(chǎn)的整合類型產(chǎn)品，也還沒有在Intel業(yè)務(wù)收入中扮演特別重要的一個(gè)角色。

“異構(gòu)整合這條路并沒有錯(cuò)，只是Intel收購(gòu)Altera可能稍微早了一點(diǎn)。”黃霖認(rèn)為，市場(chǎng)現(xiàn)在開始逐漸接受CPU+FPGA的產(chǎn)品組合，AMD的收購(gòu)也許恰逢其時(shí)。

其實(shí)，無(wú)論對(duì)FPGA還是CPU、GPU，異構(gòu)整合都是已經(jīng)能看見的發(fā)展道路。尤其是SiP封裝的崛起，更是為異構(gòu)整合提供了堅(jiān)定的技術(shù)基礎(chǔ)。鈺創(chuàng)科技董事長(zhǎng)盧超群博士就曾表示，異構(gòu)集成已成為21世紀(jì)系統(tǒng)級(jí)芯片的主流技術(shù)。

“如果這次收購(gòu)不成功，賽靈思也可能會(huì)收購(gòu)一些小型的CPU、AI芯片公司，繼續(xù)異構(gòu)整合這條道路?！秉S霖推測(cè)。賽靈思此前收購(gòu)國(guó)內(nèi)AI芯片公司深鑒科技，就可視為這個(gè)戰(zhàn)略中的一步。

技術(shù)路線的發(fā)展會(huì)是如此，到了市場(chǎng)層面，情況又有不同。

業(yè)內(nèi)人士告訴集微網(wǎng)記者，Altera被收購(gòu)之后，全線FPGA產(chǎn)品都出現(xiàn)漲價(jià)的情況。同時(shí)，由于市場(chǎng)聚焦的轉(zhuǎn)變，部分中低端的碎片化市場(chǎng)也被釋放出來(lái)，這就給了國(guó)內(nèi)FPGA公司很多機(jī)會(huì)。

“如果AMD收購(gòu)賽靈思以后，銷售政策會(huì)有怎樣的變化，對(duì)于買芯片的人有什么影響還都很難評(píng)估。但是，如果產(chǎn)品漲價(jià)，就會(huì)使得一些用戶去選擇國(guó)內(nèi)廠商?！焙屋x判斷。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)FPGA市場(chǎng)發(fā)展迅猛。2018年時(shí)，國(guó)內(nèi)FPGA市場(chǎng)規(guī)模為120億元，預(yù)計(jì)到2023年，將有望達(dá)到460億元的規(guī)模。即使賽靈思和Intel能釋放一小部分市場(chǎng)空間，也將給國(guó)內(nèi)廠商很大的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。同時(shí)，國(guó)產(chǎn)FPGA產(chǎn)品也將在2020年開始，陸續(xù)進(jìn)入28nm工藝節(jié)點(diǎn)，具備了替代兩巨頭中低端產(chǎn)品的條件。

但是，賽靈思和Altera相繼被收購(gòu)，還是帶給國(guó)內(nèi)廠商一些啟示。如果異構(gòu)融合是FPGA發(fā)展的終點(diǎn)，國(guó)內(nèi)FPGA企業(yè)應(yīng)該早做準(zhǔn)備。

實(shí)際上，國(guó)內(nèi)廠商也并非沒有準(zhǔn)備?！八^的融合，按國(guó)內(nèi)的說(shuō)法就是借勢(shì)取勢(shì)，大家攜手走合作共贏的一條路。實(shí)際上，我們最近也在琢磨這些問(wèn)題，并開始朝這個(gè)方向努力了?！焙屋x表示。
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