展望2014：大數(shù)據(jù)、IoT和無人駕駛汽車推動了新市場

我們即將迎來的2014年，注定是電子產(chǎn)業(yè)更加引人注目并對全球社會產(chǎn)生重大影響的一年。當然，我們?nèi)匀粫吹揭延汹厔莸睦^續(xù)，例如，互聯(lián)網(wǎng)帶寬的爆炸式增長等。還會有新發(fā)展趨勢。性能出眾的計算機系統(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器相處的方式——不是一個孤立的系統(tǒng)，而是將對交通以及其他工業(yè)電子行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。這些發(fā)展趨勢都將對可編程邏輯行業(yè)，對Altera產(chǎn)生深遠的影響。

Altera公司總裁CEO兼董事會主席 JohnP.Daane

互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)的應用繼續(xù)拓展：從社會網(wǎng)絡媒質(zhì)發(fā)展到個人娛樂傳送系統(tǒng)。這種轉(zhuǎn)變，伴隨著4G無線網(wǎng)絡的建設，對構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)的基礎設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)的主要標準之一。在OTN網(wǎng)絡中，與其他體制的光網(wǎng)絡一樣，Altera FPGA實現(xiàn)了關鍵的數(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)，今后速度會更快。我們收購了兩家優(yōu)秀的知識產(chǎn)權(quán)開發(fā)公司，Avalon (2010年)和TPACK (2013年)，他們的專業(yè)知識將幫助我們的客戶超越100 Gb/s線路速率，進一步鞏固了我們在OTN技術(shù)上的領先地位。

對于高性能網(wǎng)絡，大部分讀者都會想到FPGA。但是，這三種應用——高性能計算、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用領域。這必定會改變。事實證明，這些領域中所遇到的難題都是FPGA能夠正確應對的。FPGA以極低能耗高效的滿足了迫切的應用加速需求。而且，在缺少統(tǒng)一標準的情況下，還滿足了細分新興市場快速發(fā)展的需求。

高性能計算

在高性能計算領域，從科學計算到安全交易等關鍵應用都需要進行大數(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，五家主要服務器供應商中的四家都提供這類基于FPGA的異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)。

隨著這類計算體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，需要有最先進的半導體工藝技術(shù)，以很低的功耗實現(xiàn)極高的邏輯和存儲器密度。在計算領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。

另一點則是這里的關鍵所在。在高性能計算領域，設計團隊由經(jīng)驗豐富的編程人員組成，并不一定有FPGA專家。這些團隊并不從邏輯門，RTL，或者時序分析的角度來看待他們的項目。OpenCL是開發(fā)并行應用程序的業(yè)界標準環(huán)境，在經(jīng)驗豐富的開發(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)上實現(xiàn)OpenCL程序、通過FPGA加速系統(tǒng)，幫助系統(tǒng)設計人員實現(xiàn)創(chuàng)新，等等，Altera在這些方面一直處于絕對領先地位。

物聯(lián)網(wǎng)

高性能計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。設計師們展望了一種巨網(wǎng)絡，不僅僅是車輛、機器和家用器具，每一個傳感器和致動器都有自己的互聯(lián)網(wǎng)地址。這種網(wǎng)絡中最小、能耗最敏感的單元并不是FPGA應用。其結(jié)果是多層網(wǎng)絡，具有各種各樣的媒質(zhì)和協(xié)議，需要集線器和網(wǎng)關，要有非常靈活的功能，支持本地實時計算，而這些都是FPGA的自然應用環(huán)境。

無人駕駛汽車

同時，汽車行業(yè)也開始了自己的冒險：無人駕駛汽車。FPGA已經(jīng)用在當今高級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會連接至環(huán)境預知處理器——很有可能是小規(guī)模異構(gòu)計算體系結(jié)構(gòu)，不需要人的干預便能夠隨時做出車輛的關鍵判決。這些領域充滿了未知因素，更短的產(chǎn)品周期，復雜的產(chǎn)品線：這對于ASIC或者ASSP開發(fā)人員而言是惡夢，而FPGA卻是輕車熟路。

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