加速AI应用落地！看Xilinx如何从Intel、NVIDIA群强中崛起

AI（人工智能）俨然是近年全球科技产业最重要的热门词汇，作为生产AI创新核心芯片的供货商们，自然也不能放过藉助这项重要技术应用重新洗牌的机会。除了 Intel、NVIDIA、Qualcomm等芯片巨头皆在 AI 布下重兵，FPGA 大厂 Xilinx 同样投入 AI 战场，且发展势头强劲。

美国时间 2019 年 1 月 23 日，美国老牌芯片大厂 Xilinx 公布 2019财年第三季（截至2018年12月29日为止）财报单季营收来到 8 亿美元，这已是Xilinx连十三季营收YoY成长，也让 Xilinx股价站上每股 106 美元，回首 2016 年底以前，Xilinx 每股在 40、50 美元徘徊。截至今日，Xilinx股价已超过每股 130 美元。

(Source：Xilinx)

Xilinx 被视为下一个NVIDIA，也是在苹果、高通、NVIDIA、AMD 等大厂之外，被台积电视为重要的7纳米客户伙伴。Xilinx 如何迎来这华丽转身？

中标：FPGA 为何在 AI 浪潮中出线

对科技产业不陌生的人，对Xilinx第一印象就是FPGA（可编程逻辑门阵列）产品的供货商。Xilinx 与现已被Intel所收购的 Altera 并称全球FPGA两大翘楚。Xilinx 为何在这波 AI 浪潮中崛起，关键也在 FPGA。

(Source：Xilinx)

FPGA先天本身就具备平行运算与高度弹性可配置的能力，能灵活运用在诸多不同的垂直应用市场，像是量测、通讯基础建设、ADAS（先进辅助驾驶系统）、数据中心加速组件与国防航天等领域。在更早之前，FPGA甚至是被用来做为终端产品初期量产的重要组件，在逐渐大量量产之后，才会以ASIC或是ASSP所取代。

但FPGA先天上也有弱势──初期开发相对不易，研发人员不易将常见的C语言等常见的程序语言移植到FPGA上，所以FPGA的能见度不如CPU或是GPU等来得这么高。

不过，Xilinx在这几年不断致力于开发工具的改善，再加上FPGA产品整合了Arm的CPU之后，进一步扩展了使用族群，让市场大多数的Arm相关工程师也能接触Xilinx的产品，在能见度上确实有了不少提升。

Xilinx 凭借着FPGA与NVIDIA、Intel 共同争抢 AI 加速器市场，AI 加速器主要分为模型训练（Training）与事件推论（Inference），自2017年开始发展至今，在模型训练端虽然被Intel与NVIDIA等业者所把持，但近期却没有新的芯片推出，反倒是在事件推论方面有不少的着墨，这也不难想象，这个领域其实商机无穷。

中标：出手快速、拉高规格抢占市场

包含GPU、FPGA、ASIC、仿人脑芯片都是 AI 加速器的技术架构，GPU阵营如 NVIDIA，FPGA阵营则如Intel Altera与Xilinx。Intel Altera 与 Xilinx 在这近半年，其实都有揭露新产品的细节，但以规格来看，Altera仍然沿用四核的Cortex-A53，相较于Xilinx ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform）系列的双核A72设计，再加上Xilinx在ACAP平台又再加上AI与DSP引擎，对应不同的工作负载，两者相较之下，后者显然有满满的诚意。

▲Xilinx推出的ACAP平台的系统架构图 (Source：Xilinx)

另外，Xilinx在产品开发工具上，也不断地持续精进，希望提升开发人员的开发速度，以进一步因应变化快速的市场。以Versal组件与Vivado开发工具为基础，串连起硬件与软件开人员，再搭配函式库与API，让软件应用与AI模型开发人员也能使用该平台，满足其开发需求。

而Xilinx的另一利基点在于，合作伙伴台积电的7nm产能供应无虞，ACAP系列中的AI Core与Prime系列，可在2019年下半年问世应不是太大的问题，反倒Intel在10nm产能状况仍然不甚明朗的情况下，新一代的FPGA产品能否顺利送到客户手上，恐怕仍有变数，这一来一往之间，不难想见Xilinx的ACAP在市场更具市场优势。

在数据中心的FPGA 应用上，Xilinx在去年10月Xilinx推出了数据中心所需要的推论加速卡Alveo，手牵百度、浪潮等中国网络巨擘，从CSP（云端服务供货商）不断开发新型态的商业模式的情况下，自然就会产生多元的工作负载，在这样的基础之上，再加上FPGA本身就具备高度弹性配置的能力，选用FPGA为基础的加速卡，自然就能为数据中心的负载配置多了不少选择的空间，同时也能对应不同的应用场景。

总结来看，Xilinx虽然在16纳米制程的产品线停留了不少的时间，但在这段期间，持续开发出因应不同市场需求的产品线，涵盖车用、通讯建设、工业自动化、量测与国防航天等，再加上Xilinx推出推论加速卡，锁定数据中心领域，Xilinx建立起有别于CPU与GPU的特色，透过 FPGA 在广泛的AI市场中走出一条自己的路。

▲Xilinx新一代Versal产品蓝图规划 (Source：Xilinx)

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