从发明到 AI 加速:庆祝 FPGA 创新 40 周年

今年是首款商用现场可编程门阵列( FPGA )诞生 40 周年,其带来了可重编程硬件的概念。通过打造“与软件一样灵活的硬件”,FPGA 可重编程逻辑改变了半导体设计的面貌。这是开发人员第一次能在设计芯片时,如果规格或需求在中途、甚至在制造完成后发生变化,他们可以重新定义芯片功能以执行不同的任务。这种灵活性令新芯片设计的开发速度更快,从而缩短了新产品的上市时间,并提供了 ASIC 的替代方案。

FPGA 对市场的影响是惊人的。FPGA 催生了一个价值超过 100 亿美元的产业。过去四十年来,我们已向不同细分市场的超过 7,000 家客户交付了超过 30 亿颗 FPGA 和自适应 SoC(结合 FPGA 架构与片上系统和其他处理引擎的器件)。事实上,我们已连续 25 年位居可编程逻辑市场份额的领先地位,并且我们相信,凭借我们强大的产品组合和产品路线图,我们有能力继续保持市场领先地位。

加速创新
FPGA 是由已故的 Ross Freeman 发明的,他是赛灵思公司(现为 AMD 的一部分)联合创始人,也是一位工程师与创新者。Freeman 认为,除了标准的固定功能 ASIC 器件之外,一定存在一种更好、更经济高效的芯片设计方法。FPGA 为工程师提供了随时更改芯片设计的自由和灵活性,以在一天内开发和设计出定制芯片的能力。FPGA 还助力开创了“无晶圆厂”商业模式,彻底改变了整个半导体行业。通过消除对定制掩膜加工和相关的非经常性工程成本的需求,FPGA 助力加速硬件创新,证明企业不需要拥有晶圆代工厂来打造突破性的硬件——他们只需愿景、设计技能与 FPGA。

全球首款商用 FPGA XC2064 具备 85,000 个晶体管、64 个可配置逻辑块和 58 个 I/O 块。相比之下,今天最先进的 AMD FPGA 器件(例如 Versal Premium VP1902 )集成了 1,380 亿个晶体管、1,850 万个逻辑单元、2,654 个 I/O 块、至多 6,864 个 DSP58 引擎,以及用于内存、安全和接口技术的丰富硬 IP。
自全球首款商用 FPGA( XC2064 )出货以来的 40 年里,FPGA 已在电子领域无处不在,并深深融入到日常生活中。如今,包括 FPGA、自适应 SoC 和系统模块( SOM )在内的自适应计算器件已遍布于从汽车、火车车厢与交通信号灯到机器人、无人机、航天器与卫星到无线网络、医疗和测试设备、智慧工厂、数据中心甚至高频交易系统等各个领域。