展望2014：大數(shù)據(jù)、IoT和無人駕駛汽車推動(dòng)了新市場(chǎng)

我們即將迎來的2014年，注定是電子產(chǎn)業(yè)更加引人注目并對(duì)全球社會(huì)產(chǎn)生重大影響的一年。當(dāng)然，我們?nèi)匀粫?huì)看到已有趨勢(shì)的繼續(xù)，例如，互聯(lián)網(wǎng)帶寬的爆炸式增長等。還會(huì)有新發(fā)展趨勢(shì)。性能出眾的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)概念開始轉(zhuǎn)變我們使用信息以及為用戶提供服務(wù)的方式。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)促使我們以不同的方式來感知周圍世界。無人駕駛汽車則改變了人類與機(jī)器相處的方式——不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，而是將對(duì)交通以及其他工業(yè)電子行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。這些發(fā)展趨勢(shì)都將對(duì)可編程邏輯行業(yè)，對(duì)Altera產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

Altera公司總裁CEO兼董事會(huì)主席 JohnP.Daane

互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用繼續(xù)拓展：從社會(huì)網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)發(fā)展到個(gè)人娛樂傳送系統(tǒng)。這種轉(zhuǎn)變，伴隨著4G無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，對(duì)構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施提出了前所未有的要求：光纖鏈接和交換高速骨干網(wǎng)。光傳送網(wǎng)(OTN)是骨干網(wǎng)的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。在OTN網(wǎng)絡(luò)中，與其他體制的光網(wǎng)絡(luò)一樣，Altera FPGA實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)包處理功能，處理速度與光纖保持一致——目前是每秒100吉比特(Gb/s)，今后速度會(huì)更快。我們收購了兩家優(yōu)秀的知識(shí)產(chǎn)權(quán)開發(fā)公司，Avalon (2010年)和TPACK (2013年)，他們的專業(yè)知識(shí)將幫助我們的客戶超越100 Gb/s線路速率，進(jìn)一步鞏固了我們?cè)贠TN技術(shù)上的領(lǐng)先地位。

對(duì)于高性能網(wǎng)絡(luò)，大部分讀者都會(huì)想到FPGA。但是，這三種應(yīng)用——高性能計(jì)算、IoT，以及自治系統(tǒng)，并不是傳統(tǒng)的可編程邏輯所擅長的應(yīng)用領(lǐng)域。這必定會(huì)改變。事實(shí)證明，這些領(lǐng)域中所遇到的難題都是FPGA能夠正確應(yīng)對(duì)的。FPGA以極低能耗高效的滿足了迫切的應(yīng)用加速需求。而且，在缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的情況下，還滿足了細(xì)分新興市場(chǎng)快速發(fā)展的需求。

高性能計(jì)算

在高性能計(jì)算領(lǐng)域，從科學(xué)計(jì)算到安全交易等關(guān)鍵應(yīng)用都需要進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，采用了FPGA作為加速器，并且與CPU緊密協(xié)同工作。目前，五家主要服務(wù)器供應(yīng)商中的四家都提供這類基于FPGA的異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)。

隨著這類計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，需要有最先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，以很低的功耗實(shí)現(xiàn)極高的邏輯和存儲(chǔ)器密度。在計(jì)算領(lǐng)域最重要的工藝就是Intel的14 nm三柵極工藝。這要求能效非常高的本地CPU內(nèi)核，例如，64位ARM Cortex-A53。Altera是唯一宣布將采用Intel的14 nm三柵極技術(shù)開發(fā)FPGA和ARM Cortex-A CPU的公司，這并非偶然。

另一點(diǎn)則是這里的關(guān)鍵所在。在高性能計(jì)算領(lǐng)域，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)由經(jīng)驗(yàn)豐富的編程人員組成，并不一定有FPGA專家。這些團(tuán)隊(duì)并不從邏輯門，RTL，或者時(shí)序分析的角度來看待他們的項(xiàng)目。OpenCL是開發(fā)并行應(yīng)用程序的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境，在經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)人員和FPGA加速異構(gòu)系統(tǒng)之間架起了橋梁。在異構(gòu)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)OpenCL程序、通過FPGA加速系統(tǒng)，幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，等等，Altera在這些方面一直處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。

物聯(lián)網(wǎng)

高性能計(jì)算改變了我們處理數(shù)據(jù)的方式，而IoT將改變我們收集數(shù)據(jù)的方式。設(shè)計(jì)師們展望了一種巨網(wǎng)絡(luò)，不僅僅是車輛、機(jī)器和家用器具，每一個(gè)傳感器和致動(dòng)器都有自己的互聯(lián)網(wǎng)地址。這種網(wǎng)絡(luò)中最小、能耗最敏感的單元并不是FPGA應(yīng)用。其結(jié)果是多層網(wǎng)絡(luò)，具有各種各樣的媒質(zhì)和協(xié)議，需要集線器和網(wǎng)關(guān)，要有非常靈活的功能，支持本地實(shí)時(shí)計(jì)算，而這些都是FPGA的自然應(yīng)用環(huán)境。

無人駕駛汽車

同時(shí)，汽車行業(yè)也開始了自己的冒險(xiǎn)：無人駕駛汽車。FPGA已經(jīng)用在當(dāng)今高級(jí)輔助駕駛的傳感器和信息娛樂系統(tǒng)中。今后，這些傳感器和顯示屏?xí)B接至環(huán)境預(yù)知處理器——很有可能是小規(guī)模異構(gòu)計(jì)算體系結(jié)構(gòu)，不需要人的干預(yù)便能夠隨時(shí)做出車輛的關(guān)鍵判決。這些領(lǐng)域充滿了未知因素，更短的產(chǎn)品周期，復(fù)雜的產(chǎn)品線：這對(duì)于ASIC或者ASSP開發(fā)人員而言是惡夢(mèng)，而FPGA卻是輕車熟路。

總之，2014年會(huì)出現(xiàn)一些明顯的發(fā)展趨勢(shì)——其特點(diǎn)是技術(shù)不確定性，需求不斷變化，細(xì)分或者剛起步的小市場(chǎng)。ASIC和ASSP開發(fā)日益攀升的成本使得傳統(tǒng)的解決方案無法應(yīng)用于這些新領(lǐng)域。而Altera FPGA將會(huì)出現(xiàn)在這些系統(tǒng)的核心中。