怎樣理解Altera被intel收購？？

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大學生，在學FPGA編程！菜鳥！感覺雖然Atera的確是晶元製造商！但是和intel的產品沒有什麼交集吧！Atera是生產好晶元，然後往裡面寫程序，從而實現信號等處理！目前手機上沒有用FPGA晶元的吧。。。。因特爾生產晶元應該是屬於「硬體」吧。。。要Atera來，難道是用FPGA幫因特爾寫出來一個晶元。。。貌似我一直不太理解FPGA在晶元設計中的應用。。。求大神解釋？？？？？

看這篇文章就很清楚了，主要三點：

FPGA的器件架構決定了是內存以外極少的可以持續利用摩爾定律的器件
新的計算範式如數據中心需求和如深度神經網路等智能計算方法都非常適合FPGA架構
貼近物理層與數據融合的物聯網應用

Intel高級副總裁談收購Altera三大原因

Intel高級副總裁談收購Altera三大原因

2015-06-04 電子創新網 SEMIChina

英特爾宣布以167億美元收購FPGA廠商Altera，消息確認後，業內人士紛紛分析收購原因，6月2日，Computex2015現場，英特爾公司高級副總裁兼客戶端計算事業部總經理施浩德在主題演講中談到了這次收購，在會後的全球媒體群訪中，我在提問中請他對收購原因進行分析，他解釋了此次收購的原因，這是英特爾官方第一次正式解釋此次收購。

收購原因之一：繼續實現摩爾定律

施浩德指出，英特爾認為Altera的FPGA業務與英特爾的成長戰略相符，FPGA也將從摩爾定律中受益。今年是摩爾定律提出50周年，50年來，摩爾定律給半導體產業帶來了翻天巨變，但是近年來，摩爾定律行將失效的猜測很多，一個主要原因是以英特爾自己的處理器來看，其更新速度似乎已經放慢，難以彌合集成電路上可容納的元器件的數目約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍的規律。

而我們看到，FPGA因為其特殊的工藝技術和商業模式，導致其可以繼續按摩爾定律發展，例如上周台積電和賽靈思就宣布了開始7nm工藝技術的合作，並將於2017年推出7nm工藝的產品這是在實現16nm工藝後，FPGA繼續延續新工藝。

為什麼FPGA可以不斷採用新工藝技術而符合摩爾定律發展？一個原因是其特殊構造，FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。FPGA晶元主要由6部分完成，分別為：可編程輸入輸出單元、基本可編程邏輯單元、完整的時鐘管理、嵌入塊式RAM、豐富的布線資源、內嵌的底層功能單元和內嵌專用硬體模塊。

FPGA還具有靜態可重複編程和動態在系統重構的特性，使得硬體的功能可以像軟體一樣通過編程來修改。FPGA能完成任何數字器件的功能，甚至是高性能CPU都可以用FPGA來實現（要知道所有ASIC的設計都是通過FPGA來實現物理驗證的）

FPGA如同一張白紙：加電時，FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中，配置完成後進入工作狀態；掉電後，FPGA恢復成白片，內部邏輯關係消失，因此FPGA能夠反覆使用。FPGA的優勢是用硬體電路實現並行處理。

一個ASIC SOC的設計周期是14到24個月，而一個FPGA因為是半成品因而設計時間要縮短一半，所以如果將X86處理器和FPGA結合起來創造的新型異構處理器，是可以繼續實現摩爾定律的。

而且這樣的處理器既有X86的高性能，又通過FPGA實現了靈活性，堪稱是一種完美的方案。

而且，FPGA的商業模式是用眾多的客戶來分擔NRE費用，而ASIC是要設計廠商自己承擔NRE費用，到20nm以下，NRE費用高的驚人，稍有不慎，好幾百萬美元就打水漂，沒有哪個ASIC廠商敢這麼燒錢，這就是FPGA的先進工藝採用速度高於ASIC廠商的主因。而且越是先進的工藝技術，FPGA的優勢越明顯，它可以大幅度降低功耗，提升晶體管數量，去年賽靈思已經在16nm工藝實現了80億晶體管數量的FPGA了。

收購原因之二：繼續鞏固英特爾數據中心的優勢

隨著全球數據的大爆炸，數據中心運維人員總是不斷在尋求更高的伺服器性能。目前,他們主要是通過易於編程的多核 CPU 和 GPU 來開發應用,但 CPU 和 GPU 都遇到了單位功耗性能的瓶頸壁壘。從事海量數據中心應用開發(如密鑰加速、圖像識別、語音轉錄、加密和文本搜索等)的設計人員既希望 GPU 易於編程,同時又希望硬體具有低功耗、高吞吐量和最低時延功能。

然而,多核 CPU 和 GPU 加速器在可擴展性上存在嚴重的問題 :客戶希望用簡單的全高度插入式 PCIe 開發板作為數據中心伺服器的應用加速器。這種開發板經配置可運行高功率圖形卡，但客戶同時希望功耗不超過 25W,以便最大化可擴展性並最小化總功耗。

數據顯示，瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)聯合開展的一系列研究發現,基於 FPGA 的應用加速想比 CPU/GPU 實現方案,單位功耗性能可提升 25 倍,而時延則縮短了 50 到 75 倍,與此同時還能實現出色的 I/O 集成(PCIe、DDR4 SDRAM 介面、高速乙太網等)。換言之,FPGA 能在單晶元上提供高能效硬體應用加速所需的核心功能,並同時提供每個開發板目標功耗低於 25W 的的解決方案。

百度公司在美國加州聖何塞舉行的 2014 年熱門晶元研討會上介紹了支持性調查結果。百度的結論如下 :

1、中端 FPGA 能夠實現 375 GFLOPS 的性能,功耗僅為 10-20W

2、基於FPGA的加速器可部署在所有類型的伺服器中。

3、和CPU和GPU相比,FPGA在深度神經網路(DNN)預測系統中性能更加出色。DNN系統用於語言識別、圖像搜索、OCR、面部識別、網頁搜索以及自然語言處理等各種不同應用。

這個數據在網上是可以查到的，看到這樣的對比，估計很多人都很震撼吧。所以X86處理器和FPGA結合將大大提升數據中心的效能，同時在數據中心中引入FPGA也可以迎接通信網路中的SDN趨勢。

軟體定義網路（SDN）是由美國斯坦福大學研究組提出的一種新型網路創新架構，它將控制平面和轉發平面進行分離，轉發平面由受控的轉發設備組成，轉發方式及業務邏輯由運行在控制面板上的控制應用決定，這種邏輯上的集中控制實現了網路流量的靈活控制，為核心網路及應用創新提供了良好的平台。

目前進入SDN領域的有博通、Marvell和英特爾，它們提供的都是ASIC形式，不過，SDN的祖師爺斯坦福大學的Nick McKeown就曾表示FPGA有更高的靈活性，可以對硬體進行編程，很適合SDN應用。所以收購後也有利於英特爾在這個領域的優勢。在今天的Computex上，我也看到英特爾展示了SDN方案，目前是基於X86的未來估計會用到FPGA。

所以施浩德表示這次收購讓英特爾與Altera的產品在數據中心滿足客戶的需求，這些需求自然是更高的性能和更低的功耗，「Altera的FPGA產品可以讓英特爾Xeon至強處理器技術形成高度定製化、整合產品。」他強調，這自然是指把FPGA用於數據中心，估計這將是未來數據中心的標配，以這樣的架構也可以很好抵禦來自ARM處理器的競爭。

收購原因之三：物聯網的巨大商機

施浩德提到收購的另一個原因是雙方看好物聯網領域的商機，從今天看到的英特爾在Computex2015上展示了大量嵌入式物聯網的方案，這些方案都可以通過FPGA獲得優化。

例如在安防監控領域，目前X86處理器很難做到多通道處理和智能檢測分析，但是加上FPGA之後就可以輕易解決了，在下圖中，英特爾已經有實時的視頻內容分析應用，可以對車牌進行分析，如果配上FPGA就可以實現對大量車牌的並行分析，也可以解決雨霧天低能見度下的精準分析，實際上，Altera早在兩年前就有成熟的多通道分析方案了。

在工業自動化領域，FPGA因為有大量DSP slice因此可以做多通道的馬達控制，目前馬達電力消耗佔據全球能源消耗的大頭，在節能環保的趨勢下，未來各類精準控制馬達獲得採用，這是FPGA可以大顯身手的領域，一片FPGA就可以控制大量馬達，目前英特爾也有智能工廠方案，在雲端和網關端有強大的優勢，如果跟終端的控制結合，則優勢會大大增加。

還有目前的智能家居領域，未來的智能家居要實現真正的智能必然能實現感測器融合，比如，一個家庭，當主人回來後，音樂可以自動播放，照明會自動打開，一些安防的措施會解除，這需要大量的融合演算法，也是FPGA做擅長的地方，有人說未來機器人是家庭的入口，在機器人控制上也需要很多的並行處理和控制，例如機器人的智能需要機器視覺技術的大提速，目前看演示的機器視覺技術，很多都是基於FPGA來完成的，這也是FPGA可以發揮的地方。總之，英特爾這次收購讓它可以彌補X86在並行運算上的不足，還可以把方案往下延伸，據說，英特爾將在下半年將推出40多款MCU產品，這絕對是佔據物聯網終端的重拳，未來英特爾X86+FPGA+MCU組合起來，則在物聯網領域可以無敵了。

所以，有人說用167億收購有點貴了，我覺得其實如果整合的好，這個價格並不貴，因為它給英特爾注入了新的活力，而且FPGA 的毛利率很高（65%左右）投資回報很高，還有收購也給英特爾的代工產能帶來一些收入但是這部分並不是很多因為Altera公司的年營收也就是25億美元左右。這可能是英特爾寧肯多花30億美元也要收購成功的主因。

英特爾要克服的挑戰是產品的整合如何實現真正異構SOC，以及提供什麼樣的好工具來實現異構SOC的開發。

昨天我也問施浩德關於感測器的布局，從目前英特爾的布局來看，它已經解決了連接和計算，就差感知這塊了，但是施浩德只說對感測很重視並沒有透露未來的戰略規劃，我預測未來英特爾一定會收購一家做MEMS感測器的公司。

ARM這幾年發展十分迅速，特別是移動端的市場，幾乎統治了整個天下。ARM推出高性能的指令集也開始佔有伺服器端的市場。從10年開始吧，Xilinx推出內嵌ARM核FPGA，開始在大數據處理上發力，並推出了相關可以直接使用c,c++,opencv進行編程的開發工具。有相關的驗證證明採用FPGA在大數據處理上比純CPU,GPU方案要節省好多功耗，百分比忘了。FPGA的特點是十分容易的進行功能定製，並行數據處理速度快，Xilinx的產品很容易受到客戶的青睞。intel在現在技術日新月異情況下，如果想保持自己的老大地位，必須做出改變，靠著技術上的領先來佔領著市場，而收購又是一個最快提升是實力的方式。

意淫一下。

首先會矽片級整合Intel cpu+FPGA架構產品，可以集成自定義外設，一些相對固定的，或少數參數可配置的硬體加速等應用參考。

後面Intel會推出一些更友善的集成開發工具，開發流程。

再後面會推進，革新FPGA開發語言和編程模型。提高邏輯優化水平。

再後面cpu和FPGA和DSP模塊更深度融合，逐步改變應用軟體開發主流架構。

再後面影響操作系統，最基礎的程序設計模型設計理念。提高程序設計的兼容性，復用性。

（就現在來看，晶元工藝快到頭了，不在程序設計方法和「軟體」和操作系統的最根本編程模型和架構上動動文章[貌似intel在編譯優化這方面本來就很強？]，那就站在那等著別人趕上啊，intel岌岌可危啊）

intel強化自身伺服器領域統治地位的舉措。fpga+至強就是所有應用全搞定的意思，至強搞通用的，專用應用加速交給fpga。

移動領域intel算是徹底放棄了，好歹要守住看家的飯碗吧。

隨著PC市場的衰落（PC出貨量減少），移動市場的失利（打不過ARM），Intel為了尋找新的利潤增長點，把未來壓在FPGA上。希望通過整合FPGA技術，在未來物聯網時代（大量使用複雜工業控制以及智能家居、智能機器人等）扳回一局。一點淺見。

這只是商業操作，資本逐利罷了，和技術無關。

就好像迪士尼收購盧卡斯和漫威，你不能說米老鼠就會出現在星球大戰和復聯裡面。

應用方面就說常用的吧。

工業自動化設備用FPGA和CPLD多，因為可以針對情況設計邏輯，而且因為是硬邏輯，所以沒有死機的可能。

高級的FPGA可以用來模擬數字晶元(比如單片機、數字信號處理晶元)幫助晶元設計者在做出晶元前找出設計問題。

一些需要高速處理的情況。比如視頻或電源，雖然用單片機、DSP也能處理，但終歸它們是通用器件，處理一個事件還是需要裡面的累加器、流水線、取指令之類的系統處理，實際執行效率就打折扣了。FPGA則是直接編好的邏輯，執行是立刻馬上的，所以同等外頻下，FPGA要比處理器快。