北京
今年是全球首款商用现场可编程门阵列（FPGA）迎来诞生的第40周年。这项由FPGA巨头赛灵思（Xilinx）联合创始人Ross Freeman发明的技术最大特点是可以让硬件像软件一样灵活可编程，工程师能在芯片设计中重新定义其功能任务。这不仅将芯片开发周期缩短数倍，更带来了一个超100亿美元的产业。过去这40年间，赛灵思已经累计交付30亿颗FPGA及自适应SoC，连续25年稳居市场第一。
2020年，AMD宣布以全股票交易收购了赛灵思（2022年正式完成），这场半导体行业史上第二大并购案深刻影响了半导体行业的发展，近日AMD发文庆祝了FPGA技术40周年发展历程。
据悉，1985年问世的初代FPGA XC2064含有8.5万晶体管、64个逻辑块，而如今AMD的Versal Premium VP1902已集成1380亿晶体管和1850万逻辑单元，2654 个 I/O 块，至多 6864 个 DSP58 引擎，以及用于内存、安全和接口技术的丰富硬 IP，算力提升超1600万倍。
AMD表示，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汽车、航天、医疗、数据中心、AI等全领域。
同时AMD回顾了FPGA技术的关键创新与产品里程碑：
- 1985 年：XC2064——首款商用 FPGA。
- 20 世纪 90 年代：XC4000 和 Virtex™ FPGA – 率先为无线基础设施集成嵌入式 RAM 和 DSP。
- 1999 年：Spartan 系列发布——为大容量应用提供经济高效的传统 ASIC 替代方案。
- 2001 年：首款集成 SerDes 的 FPGA。
- 2011 年：Virtex-7 2000T 成为业界首个采用 CoWoS 封装的量产部署——助力开创了先进的 2.5D 集成技术的采用，该技术已成为 HPC 系统的基础，现正推动面向 AI 的 GPU 创新浪潮。
- 2012 年：Zynq 系列——首款将 Arm CPU 与可编程逻辑相结合的自适应 SoC。
- 2012 年：Vivado™ 设计套件——使软件开发人员能够进行 FPGA 设计。
- 2019 年：首款 Versal 自适应 SoC 发布——引入专用 AI 引擎和可编程片上网络（ NOC ）。
- 2019 年：Vitis™ 统一软件平台——提供预先优化的 AI 工具和抽象层，以加快推理速度。
- 2024 年：第二代 Versal AI Edge 系列——集成可编程逻辑、CPU、DSP 和 AI 引擎，首次在单芯片上实现端到端 AI 加速，并为需要异构、低时延和高能效计算的新一代应用提供支持。
- 2024 年：Spartan UltraScale+ FPGA 系列——补充了我们广泛的成本优化型 FPGA 和自适应 SoC 产品组合，为 I/O 密集型边缘应用提供经济高效的性能。
AMD还表示Vivado与Vitis软件的推出加速了FPGA与自适应计算市场的扩展。Vivado通过高层次综合、机器学习优化及无缝IP核集成，帮助开发者简化流程、缩短周期并提升性能；Vitis开发环境则提供预优化工具和抽象层，加速AI推理。目前最新的2024.2版本新增嵌入式C/C++独立工具及AMD Versal自适应SoC增强功能，并通过新GUI和快速原型设计功能提升开发效率。AMD持续投资于这些工具，助力用户高效应对新兴数据类型与AI模型需求，推动边缘端AI应用创新。
关于边缘 AI，AMD认为大部分 AI 工作负载都在数据中心 GPU 上运行。然而，越来越多的 AI 处理发生在边缘。FPGA 技术居于各行各业 AI 融合应用快速增长的前沿。FPGA 和自适应 SoC 能实时提供针对传感器数据的低时延处理，从而加速边缘端 AI 推理。随着近来小型生成式 AI 模型的推出，可以看到“ChatGPT 时刻”即将来到边缘端，这些新的 AI 模型可以在边缘设备上运行，无论是在 AI PC 、汽车、工厂机器人、太空还是任何嵌入式应用中。
最后，AMD 表示会致力于在未来数十年引领这项卓越技术的演进。基于 FPGA 的自适应计算正持续推动边缘 AI 应用的突破，这些应用涵盖自动驾驶、机器人和工业自动化、6G 网络、气候变化、药物研发、科学研究以及太空探索等领域。AMD致力于开发尖端和市场领先产品的开发人员持续运用 FPGA 技术推动创新芯片设计、支持硬件辅助验证并加快产品上市时间。
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