AMD收购Xilinx，FPGA将如何发展？

AMD签署了一份最终协议，以350亿美元的股票交换收购Xilinx，为其几乎所有主要市场与英特尔展开正面交锋奠定了基础。

市场趋势驱使AMD收购Xilinx

尽管市场对FPGA的需求与日俱增，但此次收购只剩下Lattice、Achronix和QuickLogic等几家公司还是纯粹的FPGA厂商。英特尔在2015年以167亿美元收购Altera。Microsemi在2010年以4.3亿美元收购了Actel，而2018年又被Microchip以约83.5亿美元的价格收购。此外，还有一些eFPGA供应商，包括Flex Logix、Achronix、Menta和QuickLogic。

Xilinx一直是FPGA领域的霸主，如果这次收购获得批准，它将变得更加强大。它的可编程芯片被广泛应用于各个细分市场，包括AMD想要发展的数据中心领域。

不过，这里明显的驱动因素并不是AMD想要进入FPGA业务，真正的动机似乎是平台和可编程芯片的结合。

可编程芯片可以解决两个问题。

首先，平均需要几年时间才能在前沿的进程节点上开发新的处理器体系结构。在此期间，算法和软件可能已经改变了几十次。尽管继续推进这些体系结构是至关重要的，但必须具备一定的灵活性，才能与软件保持同步。这其中大部分可以在软件中完成，但是在性能、功耗和安全性方面有很大的开销。与其他处理元件紧密集成的可编程逻辑允许整个系统保持对现有算法或全新算法的更新，但它的速度比5nm的ASIC芯片快得多。

第二，由于新市场需要更多定制的解决方案，因此拥有可编程选项是解决这些市场的快速方法。AMD和Xilinx在过去的十年中一直在使用先进的封装方法。未来，AMD对Xilinx的需求远远超过Xilinx对AMD的需求。它的客户要求极高的性能和相当程度的定制，而且这种需求只会随着边缘计算在未来十年内的形成而增长。

这有助于Xilinx高度多元化。尽管消费者和汽车销售预期因持续的疫情而放缓，但该公司在第一财季仍能取得强劲业绩。该公司销售的产品包括军用/航空、工业应用、汽车、广播、消费者、数据中心以及有线和无线市场。在截至3月28日的财年中，公司实现收入31.63亿美元，高于2019财年的30.59亿美元和2018年的24.67亿美元。

合并后AMD将增强服务器市场地位

Xilinx方面，这笔交易实在是太划算了。但正如IDC分析师Shane Rau所指出的，自一个月前谈判首次曝光以来，收购价格飙升了50亿美元。在这段时间里，AMD的市值增长了，提高了要价的能力，Xilinx也能够为股东协商出更高的价格。

Rau说：“如果你看一下这些数据，Xilinx的市值表现一直不错，但它已经从AMD估值的三分之二左右下降到了四分之一左右。从FPGA市场的角度来看，Xilinx和Intel PSG（可编程解决方案集团，前身为Altera）都在高端数据中心占据优势。Lattice和Microchip等公司则在其他细分市场中。”

最近，股票市场的估值产生了一些巨大的交易。Nvidia拟斥资400亿美元收购Arm就是一个很好的例子。ADI 210亿美元收购Maxim也是如此。只要市值保持高位，此类大宗交易就可能继续下去，重点是股票交易，或主要是股票交易。但当股市开始走软时，并购活动可能会随之减少。

双方结合将适合那些向大型商业客户和希望获得高性能计算的服务器制造商。但是这能否会使AMD在与英特尔的真正竞争中真正领先地位还存在争议，但某种形式的竞争确实正在进行中。

同时，还需要考虑此前Intel与Xilinx的配合也非常之多，未来这类配合的减少，是否会影响Xilinx在服务器市场中的地位。“AMD的CPU、GPU和现在的Xilinx FPGA的结合，改变了AMD与英特尔的竞争态势。”J.Gold Associates分析师Jack Gold说。“这为AMD赢得了更广泛的竞争，同时也增加了Xilinx的客户群，许多客户使用Intel芯片，AMD现在可以吸引采用AMD的CPU/GPU基础设计。”

Gold称，此次收购有效地将AMD转变为“在更广阔的计算空间中的主要竞争者，而不是过去的低成本次级供应商。”

总体而言，AMD和Xilinx合并后，芯片年收入可能超过110亿美元，包括服务器、个人电脑和笔记本电脑的芯片。这将使新的AMD排在德州仪器之后的第八位，但仍比英特尔（Intel）小很多倍，后者在整个行业占据主导地位，2019年全年总收入为710亿美元。

无论AMD需要几年才能在收入上接近英特尔，如果发生的话，一个至关重要的问题是AMD与Xilinx在数据中心服务器和高性能计算服务器中的芯片方面能做得怎么样。

英特尔第三季度的数据中心芯片收入下降，尤其是政府和企业，而AMD第三季度在该领域的收入比前一年翻了一番。第三季度，AMD的企业、嵌入式和半定制业务收入为11.3亿美元，同比增长116%，其中包括EPYC处理器销量的增长。

相比之下，英特尔公布第三季度数据中心业务收入59.1亿美元，同比下降7%。在英特尔报告说，在两个季度的增长超过30%后，来自企业和政府的收入下降了47%。

电话会议上双方均表示软件决定未来

AMD首席执行官Lisa Su周二早些时候在电话会议上说：“数据中心的环境其实很好，仍然是AMD的战略性市场。”

她和Xilinx CEO Victor Peng在电话会议上都强调了一个重要主题，即合并后的公司能够为数据中心客户定制产品，其中包括使用开源软件。

对于服务器OEM，Su说，“这在很大程度上是一个定制化市场，在硬件方面会有机会做一些事情，但是在软件方面的加倍努力才是关键。”

Peng补充说，边缘计算和边缘云系统的计划依赖于一个通用的软件环境。

“我们同意这样的观点，即通用软件环境非常重要。”Peng补充道。“工作负载想要定制一些东西，我们为一些繁重的计算处理提供优化和快速的实时性。Xilinx加入AMD意味着一个为工作负载甚至端点和云量身定制的全面而强大的解决方案。”

Su补充道，“我们双方都在软件环境上进行了大量投资，而且Xilinx有一个强大的软件平台。”她没有特别指出任何工具，但Xilinx将其大部分开发平台称为Vitis。

同样，Peng说，Xilinx已经在ROCm和其他开放开发环境计划上与AMD合作。

Gold说：“今天每个人都依赖开源来获得成功。”

另一位分析师，Next Curve的Leonard Lee说，合并后的AMD和Xilinx将在与英特尔的竞争中更具竞争力，同时也将与拥有Arm的Nvidia展开竞争。

尽管AMD将受益于Xilinx的5G能力以及电信网络边缘计算O-RAN，但Lee表示，在异构计算和架构竞争中，AMD相对于Intel和Nvidia/Arm而言“相对较弱”。

“AMD的关键在于一旦交易完成，应尽早实现协同效应，以寻求更广泛的平台/生态系统战略。”他说。“英特尔和Arm在这方面的能力已经在市场上遥遥领先。”

“有了Xilinx，AMD将有一个伟大的自适应硬件平台来讲述未来，特别是随着Xilinx FPGA和硬件加速产品的加入。”Lee补充道。

国产FPGA如何应对？

随着国际巨头在FPGA市场的整合，国产FPGA将会面临更严峻的竞争，毕竟Intel和AMD的各方面实力都比此前的Altera和Xilinx更强。

那么我们就来盘点一下国内FPGA厂商，我们也期待着未来几年内他们可以依托国产集成电路市场，打造出更具竞争力的产品。

1 西安智多晶微电子有限公司

西安智多晶微电子有限公司总部位于西安，北京设立有EDA软件研究中心。目前已实现55nm、40nm工艺中密度FPGA的量产，并针对性推出了内嵌Flash、SDRAM等集成化方案产品，截至2018年已批量发货2KK片。

FPGA产品系列：

1.Seagull 1000系列CPLD

采用0.162um的低功耗技术工艺

最大频率Fmax=322MHz

多功能可编程输入输出接口 ，支持3.3V, 2.5V or 1.8V I/O电源

2.Sealion 2000 系列FPGA

55nm的低功耗技术工艺。

通用输入输出端口支持高速存储器界面, DDR、DDR2

通用输入输出端口，支持800Mbps LVDS

芯片性能能够与Spartan-6/Cyclone-4系列的FPGA芯片相匹配

3 Seal 5000系列FPGA

基于28纳米技术工艺

通用输入输出端口支持高速存储器界面，SDR、DDR2、DDR3、LPDDR2、LPDDR3

支持常用的数据协议，包括PCI Express、千兆以太网（GbE, SGMII）、XAUI、SRIO、CPRI、 OBSAI、SD-SDI 和HD-SDI.

2 紫光同创

深圳市紫光同创电子有限公司，系紫光集团下属公司。

FPGA产品系列：

Logos系列FPGA

Logos系列产品是公司推出的高性价比FPGA产品，它是目前全球40nm工艺下集成度最高的FPGA产品，拥有15K～50K的可编程逻辑单元，内嵌DDR3硬核，支持1.25Gbps LVDS、MIPI D-PHY等接口，支持RAM软错误检测与纠错功能。可以满足工业与物联网等市场领域的应用需求。

Titan系列FPGA

Titan系列芯片是公司推出的国内第一款千万门级高性能FPGA产品，它采用了完全自主产权的体系结构和40nm主流工艺，可编程逻辑资源最高达18万个，拥有创新的可配置逻辑单元（CLM）、专用的18Kb存储单元（DRM）、算术处理单元（APM）、高速串行接口模块（HSST）、多功能高性能IO以及丰富的片上时钟资源等模块，支持PCIE 1.0/2.0、DDR3、以太网等高速接口。可广泛应用于通信网络、视频图像、信息安全等市场领域。

Compact系列CPLD

Compact系列产品是公司推出的CPLD产品，拥有1K~7K可编程逻辑单元，支持MIPI、LVDS、I2C、SPI、OSC、RAM、PLL等丰富接口，支持RAM软错误检测与纠错功能，功能丰富、竞争力强，替代业界现有的所有3.3V CPLD、低功耗FPGA产品。该系列产品主要用于通信、工业与物联网、消费电子等市场领域。

3 安路科技

上海安路信息科技有限公司成立于2011年，总部位于浦东新区张江高科技园区。安路科技专注于为客户提供高性价比的可编程逻辑器件（FPGA）、可编程系统级芯片、定制化嵌入式eFPGA IP、及相关软件设计工具和创新系统解决方案。

FPGA产品系列：

EAGLE系列

先进的55nm低功耗工艺

支持分布式和嵌入式存储器

ELF系列

先进的55nm低功耗工艺

输入/输出单元包含DDR寄存器支持DDRx1、DDRx2模式

4 京微齐力

京微齐力（北京）科技有限公司注册在北京经济技术开发区，京微齐力是除美国外最早进入自主研发、规模生产、批量销售通用FPGA芯片及新一代异构可编程计算芯片的企业之一。京微齐力是除美国外最早进入自主研发、规模生产、批量销售通用FPGA芯片及新一代异构可编程计算芯片的企业之一。

FPGA产品系列：

HME-R（河）系列产品

R(河)系列的产品定位于可穿戴设备和便携式移动终端（如LTE及未来的5G智能电话、移动智能终端（Tablets）如iPAD/eBook、销售服务POS终端）、物联网终端、智能安防监控设备、个人医疗监控设备、太阳能光伏设备以及北斗产业相关的各类终端等领域。公司采用40纳米制程工艺成功量产2颗“河”系列微功耗FPGA芯片，开发智能手机、物联网、AR/VR等多款行业应用方案。

HME - M（山）系列产品

M(山)系列产品定位于以低成本微控处理单元加上高强度处理逻辑为核心的应用领域，如视频驱动、工业控制、信息安全、通信终端、医疗仪器、智能家居等。针对这些市场的特点，公司在设计的灵活性和多样性、以更低的系统成本和更短的研制周期等方面给应用设计者、系统集成者以及最终产品消费者带来附加价值。公司陆续发布了几十款“山”系列产品，针对不同市场灵活多变的应用需求，为广大用户提供了各种不同组合的产品选择（纯FPGA、FPGA+Memory、或FPGA+MCU+Memory等），满足数亿美元中低端市场的广泛需求。

5 高云半导体

广东高云半导体科技股份有限公司是一家专业从事国产现场可编程逻辑器件（FPGA）研发与产业化为核心，旨在推出具有核心自主知识产权的民族品牌FPGA芯片，提供集设计软件、IP核、参照设计、开发板、定制服务等一体化完整解决方案的高科技企业。通过最新工艺的选择和设计优化，可以取得比现有市场国际巨头同类产品速度相当或更快，但功耗却大大降低的优越产品，大批量替换国际FPGA主流芯片，将真正使我国在中高密度FPGA应用中摆脱国际高端芯片进口限制，在部分4G/5G通信网络建设、数据中心安全、工业控制等应用中有自己的中国芯。

FPGA产品系列：

小蜜蜂家族

低功耗、低成本、瞬时启动、高安全性的非易失性可编辑逻辑器件。高云半导体GW1N系列产品是高云半导体小蜜蜂®(LittleBee®)家族第一代产品，具有低功耗、瞬时启动、低成本、非易失性、高安全性、封装类型丰富、使用方便灵活等特点。

晨熙家族

高云半导体 GW2A 系列 FPGA 产品是高云半导体晨熙®家族第一代产品， 内部资源丰富，具有高性能的 DSP 资源，高速 LVDS 接口以及丰富的 B-SRAM 存储器资源，这些内嵌的资源搭配精简的 FPGA 架构以及 55nm 工艺使 GW2A 系列 FPGA 产品适用于高速低成本的应用场合。

总结

正如智多晶董事长贾红在出席2020年第十届松山湖中国IC创新高峰论坛时表示：“如今几年的芯片黄金发展期，使我国FPGA产业从空白到与美国只有两代差距，包括智多晶、安路、紫光同创、高云等多家FPGA公司诞生并发展。”

FPGA行业在2012年前，主要是反向分析为主, 满足特种行业需求。而在2012年后，众多完全国产正向设计FPGA公司的设立，经过8年的不断创新发展, 国产FGPA已得到业界的认可和使用。