5G是FPGA厂商开疆拓土之路上的另一“矿藏”

2019-03-05 11:07

相对于四千亿美金的IC市场，FPGA占比相当渺小，小到FPGA厂商绞尽脑汁开拓尽可能多的应用提高营收，终于在物联网的成长中看到了一丝曙光。当全球的物联网设备源源不断地将数据抛到互联网上，数据中心慌了，显然只凭借CPU进行数据处理是一个无法完成任务，好在聪明的工程师们想到了为数据中心加速。FPGA就是其中一个可供选择的方案，另外一个是专用ASIC。对比而言，FPGA具有低延迟性、可编程性、低功耗的优点，正好满足数据中心的刚需，这样FPGA在大数据时代实现了一次飞跃。

继数据中心之后，FPGA还能怎样扩展？好消息是，5G来了。5G被视为下一代互联网，具有更高带宽、更低延迟，能够更快推动物联网、AR／VR、自动驾驶、人工智能的实现。然而，5G服务供应商却面临很多危机，无论在云端和边缘，数据量在快速增加；想要提高收入需要提供新的服务，因此供应商需要先进的网络虚拟化基础设施和灵活的软件架构。

可定制化带来更大的灵活性

需求出现了，市场机会就来了，FPGA厂商又要迎来新的机遇。英特尔FPGA PAC N3000就是专门针对5G应用开发的，其可编程解决方案事业部产品市场总监Sabrina Gomez向与非网记者介绍，“这是一个高度可定制平台，支持高吞吐量、低延迟和高带宽应用。它能够优化数据平面性能，从而降低成本，同时保持高度的灵活性。另外，它还支持端到端行业标准和开源工具，可帮助用户轻松适应不断变化的工作负载和标准。”

能够实现怎样的高度可定制？Sabrina Gomez举例说明，“我们和Affirmed Networks合作，他们把英特尔的参考编码和自己的软件整合，实现FPGA加速。灵活性就在于可以修改编码，他们也可以加上自己需要分流的工作的负荷。因为我们有丰富的逻辑单元，他们可以把一些工作负荷进行整合。另外，5G标准还未最终确定，如果用户现在采用FPGA技术，当标准发生改变后只需要更改FPGA代码即可，无需更换设备。”

平台化服务是赢得用户的法宝

无论在哪个应用领域，打造生态系统是企业在市场上取胜的法宝，只要上下游打通了，用户开发难度降低了，自然就用起来了。无论是英特尔的CPU产品，还是ST的MCU，都尝到了生态系统带来的甜头。FPGA领域的厂商也在努力围绕自己的产品建设生态圈，赛灵思的总裁及首席执行官Victor Peng就曾表示，赛灵思已经不再是一家FPGA企业，而是一家平台公司，并且要超越FPGA来开发整个平台。他的这句话应该给英特尔的FPGA带来了刺激。

过去的12到16个月，英特尔也推出了一系列FPGA平台和解决方案，既有针对边缘网络的产品，也有针对数据中心的产品。N3000就处在接入和边缘网络区域和核心网络区域，既结合了英特尔的硬件能力，又结合了英特尔的软件能力和CPU能力，可以将更多工作负载从CPU上卸下来放到FPGA上。英特尔选择与Affirmed Networks合作了首款5G网络移动的处理器，把工作负荷从CPU上分流到FPGA上，其提供的FPGA解决方案首次在业内使用虚拟化5G的NGCN的解决方案，可以使CPU利用率达到50％。这使最终的5G提供商可以充分地利用其他CPU资源，为客户提供更多的服务，增加竞争力，提高收入。Affirmed Networks就是英特尔FPGA中的一员，通过生态系统系统，成员们可以更好地应对未来的变化，从而可以轻易地从4G平滑地迁移到5G网络。

互相追赶着才能更快成长

创新需要竞争，5G领域也是如此，如果一个领域多家争相参与说明该领域正火，市场一片大好。5G现在就是一个热门领域，思科、华为、中兴等公司都有相应的解决方案。对比之下，Sabrina Gomez认为，“我们的优势就是可以同时分流几个多重的工作负荷，还可以在不改变硬件的情况下可以改变工作负荷。其它解决方案的处理还是在CPU上实现的，而这套方案增加了100万个逻辑单元，可以智能地分流，可以把很多原来需要在CPU上处理的工作负荷转移到FPGA上，这样使得CPU能够获得更多的带宽来实现其他的功能。”

Sabrina Gomez还强调，“针对加速卡，我们有比较完整的产品线，覆盖从边缘到云端，其他的友商只针对数据中心有加速卡。另外，英特尔有比较完整的硬件＋平台＋行业标准软件的完整解决方案。”

毫无疑问，5G是FPGA的又一次成长机会，虽然市场还小，但是FPGA厂商从来没有停止探索的脚步，5G之后还有更多新应用等待FPGA厂商发掘。