FPGA需求旺盛，英特尔公布最新路线图

在过去几年，因为AI、数据中心和5G的火热，FPGA过去几年的关注度正在大增。

正如英特尔数据中心与人工智能集团副总裁兼可编程解决方案事业部产品营销总经理Deepali Trehan日前所说：“FPGA整个市场在过去几年经历了快速增长，而且预测未来几年也会有非常大的增长。”

他进一步指出，预计在未来 5 年内，FPGA将持续保持良好的增长势头，其复合年增长率也将介乎 12% 到 15% 之间。因此，为客户提供满足其需求的产品，并以此加速、推动客户全方位的创新。

这也正是英特尔调整其FPGA战略，发布了多系列新产品的原因。

“FPGA的关键价值在于其可编程性和灵活性。”在问到有关FPGA的优势时，Deepali Treha强调。“”也正是基于这些优势，FPGA被广泛地应用到云计算、网络，如5G、通讯和边缘、端的垂直市场。

按照他的观点，包括AI在内，目前很多新兴标准正在演化，这也是他们认为FPGA将在基础设施加速、云加速和边缘计算等领域的技术产品创新中起到举足轻重作用的原因。“目前视频正从4K演进到8K，这些视频应用都需要越来越多的处理能力和算力，而我们的下一代至强处理器Sapphire Rapids则需要更大的带宽进行加速。因此在我看来，在每个需要处理复杂工作负载的新兴领域，如6G、AI，FPGA都将发挥其关键作用。”Deepali Treha举例说。

英特尔可编程方案事业部中国总经理叶唯琛也表示，在目前看到的FPGA领域里，市场需求非常旺盛。特别是中国本土的创新非常活跃，工业的各个行业正在进行产业升级，这给FPGA带来了旺盛的需求。来到数据中心领域，FPGA月方兴未艾，如IPU正在快速发展；存储加速对FPGA的需求也正在兴起。在通讯行业里，无论是有线应用还是无线应用，其对FPGA需求也都在进一步增大。

“所以我们看到中国的FPGA市场在过去几年里迅猛发展。同时我们也看到，今后的若干年里的需求非常清晰，至少是两位数的增长。”叶唯琛说。

而在需求增加的同时，FPGA也给开发者带来了更大的挑战。这首先体现在技术需求方面的挑战。

“比如在边缘侧，我们可以看到很多像4K、8K这种清晰度非常高的视频处理需求，或者像3D感知、更多的数据处理需求，以及对低延时、低带宽的需求，如AR应用对带宽和低延时的要求都是永无止境的，以及还有一些像PCIe Gen 5的接口需求。当中很多需求都是从性能上提出了更高的要求，同时要求功耗非常低，且性能不能受到损失。”Deepali Treha举例说。

其次，来到供应方面，FPGA从晶圆、原材料或是封装等产业链的方方面面面也迎来了挑战。在一些新的先进工艺节点上困难重重。

第三，FPGA的开发也给供应商带来了前所未有的新的挑战。这一方面是因为市场不断要求用户进行创新，同时还要规避失败的风险；另一方面，采用人工智能和其他新技术会使工具流程复杂化，因此会增加开发时间。

这正是英特尔所擅长并能解决的问题，这也是他们在FPGA上做了更多计划的原因之一。

“英特尔始终具备业界领先的供应链和制造能力，基于此我们希望能够为所有的用户提供完整的FPGA体验，以及满足用户需求的产品。”Deepali Treha告诉记者。

如上图所示，英特尔计划通过这个FPGA路线图的演进和发展方向，在自身能力范围内，持续为用户供应图中所示的产品。值得注意的是，Stratix和Agilex都是在英特尔工厂里建造的，我们计划利用英特尔工厂来制造其下一代的几个FPGA产品。

“客户需要对他们的供应商和英特尔的可靠性有信心，因此我们希望通过管控好自身供应链的关键部分，使我们能够为用户提供更多的灵活性选择。所以我们希望成为客户长期的长期合作伙伴，赢取信任，持续向他们提供具备稳定供应性的领先产品。”Deepali Treha接着说。

具体看来，英特尔最近带来了四款FPGA产品更新：

一、英特尔® Agilex™ D 系列 FPGA：采用 Intel 7 制程工艺，能够将其性能扩展至中端 FPGA 应用中，且在拥有高性能的同时，可提供相较于目前 Agilex F/I/M 系列更小的外形规格及更低的功率与密度。预计于 2023 年上半年英特尔® Quartus® Prime Software 开始支持该产品，2023 年下半年上市，2024 年上半年投产。

二、全新英特尔® Agilex™ FPGA（代号 Sundance Mesa）：采用 Intel 7 制程工艺，旨在为边缘、嵌入式等应用场景提供高能效的性能。与英特尔® Agilex™ D 系列 FPGA 相比，Sundance Mesa 将凭借更低功耗、更小外形规格和逻辑密度的优势，向更广阔的应用市场迈进。预计于 2023 年上半年英特尔® Quartus® Prime Software 开始支持该产品，2023 年下半年上市，2024 年上半年投产。

三、支持 CXL 和 PCIe 5.0 的英特尔® Agilex™ FPGA：基于 Intel 7 制程工艺和芯粒设计，其不仅能够支持 Compute Express Link（CXL）和 PCIe 5.0，亦提供了高带宽，从而为要求极为苛刻的处理器工作负载提供更大的加速。目前，该产品的首批设备正在出货给早期客户。

四、英特尔® Tofino™扩展架构：基于 Intel 7 制程工艺和 P4 可编程性，其不仅能够实现更大的性能优化灵活性，亦能够在开放标准的情况下达到较低 TCO（总体拥有成本）。

在Deepali Treha看来，此次英特尔发布的产品对于当前我们所支持的某些细分市场至关重要。例如，CXL 和 PCle 5.0 能够支持最严苛的处理器工作负载的带宽需求；英特尔® Agilex™ D系列FPGA则能够将其性能扩展至中端 FPGA 应用。

Deepali Treha指出，在过去几年中，中端 FPGA 应用发生了很大变化，目前已经演进为需要更高的性能和更低的功耗；同时，英特尔推出的代号为Sundance Mesa的FPGA可以在提高效率的同时，为嵌入式等应用场景提供优异的性能。

“整个 FPGA 行业发展良好，我们看到了巨大的市场需求，并且其中一些对于产品的需求需要对既有FPGA产品组合进行扩展，这也是我们能够用全新推出的Agilex D系列FPGA和Sundance Mesa去填补的市场空白。”Deepali Treha总结说。

谈到FPGA的时候，我们现在不能绕过的一个关键词，就是中国，这从叶唯琛上面介绍的中国市场机遇可以窥见一斑。与此同时，正如大家所熟知的，国内的FPGA厂商也在快速发展。

在问到对本土FPGA的看法时，叶唯琛首先肯定，在过去几年里，中国本土的FPGA厂家相继出现，同时也在快速发展。在他看来，这说明了一下两方面的原因：一是中国对FPGA的需求量呈一个上升趋势；二是这个领域里非常的活跃，有很多新的玩家会进来。

“但我们对于英特尔在这个领域里的竞争力充满信心。”叶唯琛强调。

他表示，在这一次的FPGA技术创新周里面推出了各种各样的新产品，也展示了英特尔在中国有坚实的技术团队，有非常大的投入，公司也有信心在这个非常活跃、市场规模在不断扩大，以及要求在不断上升的领域里，凭借强大的技术实力、一流的开发者体验、稳定有保障的供应链，在FPGA市场上取得成功。

值得强调的是，英特尔在重庆还设立了FPGA创新中心。借助这个创新中心，一方面将英特尔领先的FPGA方案推给客户；另一方面，也希望从这里帮助打造FPGA的创新生态，与产业共同发展。总体而言，这个创新中心主要聚焦云加速、人才培养和生态三个方面。

首先是在云加速方面，英特尔会把基于最新CPU的服务器，以及最新的基于Agilex、Stratix 10等产品，应用到不同应用中进行加速；其次，针对FPGA人才相对缺乏的问题，英特尔也希望重庆这个创新中心在其中能够发挥一些积极作用。

具体到生态方面，英特尔希望能够把各个产业链聚集在一起，在不同领域中与产业伙伴一起协同打造能集成到通用板子上的应用，让这些通用的板子可以被更多的OEM、ODM所采用，大大降低准入门槛，缩短了从进入到最后应用的时间。

如叶唯琛所说，以上所做的一切不仅对英特尔而言是好事，对整个产业的发展也有很积极的影响。

“未来，我们将持续推动产品性能的提升，打造更小的外形规格和更低的功率与密度，致力于以领先的产品和解决方案满足不同细分领域客户的需求。”Deepali Trehan最后说。