展望2014:大数据、IoT和无人驾驶汽车推动了新市场
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我们即将迎来的2014年,注定是电子产业更加引人注目并对全球社会产生重大影响的一年。当然,我们仍然会看到已有趋势的继续,例如,互联网带宽的爆炸式增长等。还会有新发展趋势。性能出众的计算机系统和大数据概念开始转变我们使用信息以及为用户提供服务的方式。物联网(IoT)促使我们以不同的方式来感知周围世界。无人驾驶汽车则改变了人类与机器相处的方式——不是一个孤立的系统,而是将对交通以及其他工业电子行业产生巨大的影响。这些发展趋势都将对可编程逻辑行业,对Altera产生深远的影响。
Altera公司总裁CEO兼董事会主席 JohnP.Daane
互联网
互联网的应用继续拓展:从社会网络媒质发展到个人娱乐传送系统。这种转变,伴随着4G无线网络的建设,对构建互联网的基础设施提出了前所未有的要求:光纤链接和交换高速骨干网。光传送网(OTN)是骨干网的主要标准之一。在OTN网络中,与其他体制的光网络一样,Altera FPGA实现了关键的数据包处理功能,处理速度与光纤保持一致——目前是每秒100吉比特(Gb/s),今后速度会更快。我们收购了两家优秀的知识产权开发公司,Avalon (2010年)和TPACK (2013年),他们的专业知识将帮助我们的客户超越100 Gb/s线路速率,进一步巩固了我们在OTN技术上的领先地位。
对于高性能网络,大部分读者都会想到FPGA。但是,这三种应用——高性能计算、IoT,以及自治系统,并不是传统的可编程逻辑所擅长的应用领域。这必定会改变。事实证明,这些领域中所遇到的难题都是FPGA能够正确应对的。FPGA以极低能耗高效的满足了迫切的应用加速需求。而且,在缺少统一标准的情况下,还满足了细分新兴市场快速发展的需求。
高性能计算
在高性能计算领域,从科学计算到安全交易等关键应用都需要进行大数据分析,采用了FPGA作为加速器,并且与CPU紧密协同工作。目前,五家主要服务器供应商中的四家都提供这类基于FPGA的异构体系结构。
随着这类计算体系结构的发展,需要有最先进的半导体工艺技术,以很低的功耗实现极高的逻辑和存储器密度。在计算领域最重要的工艺就是Intel的14 nm三栅极工艺。这要求能效非常高的本地CPU内核,例如,64位ARM Cortex-A53。Altera是唯一宣布将采用Intel的14 nm三栅极技术开发FPGA和ARM Cortex-A CPU的公司,这并非偶然。
另一点则是这里的关键所在。在高性能计算领域,设计团队由经验丰富的编程人员组成,并不一定有FPGA专家。这些团队并不从逻辑门,RTL,或者时序分析的角度来看待他们的项目。OpenCL是开发并行应用程序的业界标准环境,在经验丰富的开发人员和FPGA加速异构系统之间架起了桥梁。在异构系统上实现OpenCL程序、通过FPGA加速系统,帮助系统设计人员实现创新,等等,Altera在这些方面一直处于绝对领先地位。
物联网
高性能计算改变了我们处理数据的方式,而IoT将改变我们收集数据的方式。设计师们展望了一种巨网络,不仅仅是车辆、机器和家用器具,每一个传感器和致动器都有自己的互联网地址。这种网络中最小、能耗最敏感的单元并不是FPGA应用。其结果是多层网络,具有各种各样的媒质和协议,需要集线器和网关,要有非常灵活的功能,支持本地实时计算,而这些都是FPGA的自然应用环境。
无人驾驶汽车
同时,汽车行业也开始了自己的冒险:无人驾驶汽车。FPGA已经用在当今高级辅助驾驶的传感器和信息娱乐系统中。今后,这些传感器和显示屏会连接至环境预知处理器——很有可能是小规模异构计算体系结构,不需要人的干预便能够随时做出车辆的关键判决。这些领域充满了未知因素,更短的产品周期,复杂的产品线:这对于ASIC或者ASSP开发人员而言是恶梦,而FPGA却是轻车熟路。
总之,2014年会出现一些明显的发展趋势——其特点是技术不确定性,需求不断变化,细分或者刚起步的小市场。ASIC和ASSP开发日益攀升的成本使得传统的解决方案无法应用于这些新领域。而Altera FPGA将会出现在这些系统的核心中。