賽靈思：超越摩爾定律

“在北歐神話中，雷神托爾因為執(zhí)有一把‘雷神之錘’成為宇宙力量的化身，只有具有強大力量的英雄才具有資格掌握‘雷神之錘’。”——剛剛上映的電影《雷神》中，只有擁有智慧的頭腦和強大的力量的人才能成為某個領(lǐng)域的主導者。

這個道理同樣適用于通信和IT領(lǐng)域。在剛剛過去的世界知識產(chǎn)權(quán)日，“一流的企業(yè)做標準，二流的企業(yè)做品牌，三流的企業(yè)做產(chǎn)品”的行規(guī)再次深印人心。

而從近日來熱炒的通信專利糾紛也可看出技術(shù)創(chuàng)新的重要性。對于這些糾紛，有人嗟乎“相煎何太急”，有人淡然“均為利益所致”。但無數(shù)企業(yè)還是為了專利在堅持著，因為專利恰恰體現(xiàn)了一個企業(yè)在某個領(lǐng)域的領(lǐng)導地位。

高通憑借其在全球范圍內(nèi)進行廣泛的專利授權(quán)，為公司持續(xù)的大規(guī)模研發(fā)投入提供了資金支持，借此成為無線領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”，愛立信同樣也是專利的受益者，憑借在全球簽署的90多份專利授權(quán)協(xié)議保持著無線領(lǐng)域的“老大”位置。

今天在被行業(yè)廣泛認為“勢在必行”的可編程(FPGA)領(lǐng)域，同樣也有一家因為不斷創(chuàng)新，持續(xù)發(fā)明專利而成為領(lǐng)導者的廠商，這就是美國硅谷的賽靈思公司(Xilinx)。2009年，賽靈思共同創(chuàng)始人之一RossFreeman先生因為FPGA的發(fā)明，榮登了美國發(fā)明家名人堂，與愛迪生、貝爾、英特爾的創(chuàng)始人安迪·葛洛夫等著名發(fā)明家共享榮耀。2011年3月，賽靈思更是通過Kintex-728nm芯片的發(fā)售，成為全球半導體領(lǐng)域第一家發(fā)售28nm芯片的企業(yè)。

在硅谷圣何塞(SanJose)的賽靈思總部，一進主樓就可以看到一面專利墻，密密麻麻地掛滿了專利牌匾，牌匾上刻有成立以來賽靈思所有的專利名稱和其擁有者的名字，每塊牌匾代表一項專利，總共有兩千五百多塊。

“賽靈思自成立以來的27年中已經(jīng)擁有2500多項專利，從2006年開始我們每年大約有250項專利成功申請。今年我們還是會繼續(xù)保持在發(fā)明專利上的投入，有個數(shù)據(jù)可以與您分享的是，截止到目前為止，2011年我們已經(jīng)獲得了84項專利。對于一個全球員工3000人左右的公司來說，2500多項專利是賽靈思堅持創(chuàng)新的有利證明，同時也標志著我們是一個以創(chuàng)新為主導的公司。創(chuàng)新，讓賽靈思擁有FPGA市場超過50%的市場份額，而且維持這樣的市場份額已經(jīng)超過12年了。”賽靈思亞太區(qū)市場及應用總監(jiān)張宇清在接受《通信產(chǎn)業(yè)報》(網(wǎng))采訪時表示。

與此同時，自1992年以來，賽靈思平均每年成功申請的專利有100項。業(yè)內(nèi)人士也分析，正是由于掌握了技術(shù)創(chuàng)新之“錘”，賽靈思才能坐穩(wěn)FPGA領(lǐng)域“老大”的位置。

技術(shù)的力量超越摩爾定律

在芯片領(lǐng)域，有一條著名的定律——摩爾定律，由英特爾(Intel)創(chuàng)始人之一戈登·摩爾(GordonMoore)提出，他認為，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍，當價格不變時;或者說，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個月翻兩倍以上。

多年來，摩爾定律成為芯片行業(yè)發(fā)展遵循的重要準則，而正是因為受限于摩爾定律，F(xiàn)PGA容量的提升仍然不足以替代今天高端應用所需的ASIC或ASSP，也不能滿足開發(fā)這些大型ASIC或ASSP原型的需要。

為了使FPGA能夠滿足今天那些需要高密度晶體管和邏輯，以及需要極大的處理能力和帶寬性能的市場應用，必須采用全新的技術(shù)來突破摩爾定律的限制。

賽靈思做到了，并且在這一領(lǐng)域獨占鰲頭。去年年底推出業(yè)界首項堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)(StackedSiliconInterconnect)，該技術(shù)通過在單個封裝上集成多個FPGA芯片，通過采用3D封裝技術(shù)和微型硅通孔(TSV)技術(shù)，實現(xiàn)了突破性的200萬個邏輯單元容量、帶寬和功耗優(yōu)勢。得益于這項技術(shù)，賽靈思28nm7系列FPGA目標設計平臺所能滿足的資源需求是目前最大單芯片F(xiàn)PGA所能達到的兩倍。

“在科技領(lǐng)域，創(chuàng)新是命脈，賽靈思的理念也是‘以創(chuàng)新來創(chuàng)造一切’，作為之前28nm技術(shù)的延續(xù)，今天發(fā)布的堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)讓賽靈思超越了摩爾定律。”張宇清表示。

盡管已經(jīng)發(fā)布了一款可以改變FPGA業(yè)界的產(chǎn)品，賽靈思依然沒有停止前進的步伐，而是將FPGA行業(yè)帶向了另一個高度——走向嵌入式市場的應用藍海。

今年年初，賽靈思宣布推出行業(yè)第一個可擴展處理平臺ZYNQ7000系列集DSP，嵌入式和FPGA功能為一體，旨在為視頻監(jiān)視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動化等高端嵌入式應用。提供所需的強大的處理與計算性能水平。

據(jù)介紹，ZYNQ不同于傳統(tǒng)的FPGA，而是把ARMCortex-A9MPCore處理器片上系統(tǒng)(SoC)與28nm低功耗可編程邏輯緊密集成在一起，可以幫助系統(tǒng)架構(gòu)師和嵌入式軟件開發(fā)人員擴展、定制、優(yōu)化系統(tǒng)，并實現(xiàn)系統(tǒng)級的差異化。

張宇清表示：“技術(shù)發(fā)展日新月異，單一ASIC、單一ASSP或是單一FPGA產(chǎn)品遠遠不能滿足用戶產(chǎn)品研發(fā)的需求，必須將多種技術(shù)相融合，才能制勝市場。顯然，ZYNQ已經(jīng)邁出了這一步。”

從遵循到超越再到蛻變，賽靈思正在引領(lǐng)著FPGA行業(yè)的發(fā)展潮流，值得一提的是，從去年開始，賽靈思已經(jīng)將觸角伸至22nm可編程邏輯器件產(chǎn)品的研發(fā)中。

“我們有一個清晰的路線圖，會在合適的時候推出合適的產(chǎn)品。”張宇清表示。

“我們有強大的現(xiàn)金流保障”

技術(shù)的創(chuàng)新，產(chǎn)品的創(chuàng)新，尤其是那些具有跨時代意義的里程碑式產(chǎn)品的創(chuàng)新，均得益于賽靈思強大的財政實力的支持。張宇清告訴記者：“沒有良好的財務狀況，是玩不轉(zhuǎn)FPGA市場的，因為這個市場變化太快了，每天都在進步，每天都在革新。而賽靈思有著強大的現(xiàn)金流，使得我們的技術(shù)創(chuàng)新變得游刃有余。”

根據(jù)市場分析公司iSuppli統(tǒng)計，賽靈思在2010年創(chuàng)造了23億美元的收益，這對于一個只有3100員工的公司來說，無疑是很風光的收入。值得一提的是，賽靈思的利潤率達到65%，這在通信和IT公司是太少見的一個數(shù)字，正所謂有現(xiàn)金流支持技術(shù)創(chuàng)新，而技術(shù)創(chuàng)新又使得賽靈思為公司的收入實現(xiàn)了保證。

每年，賽靈思會將收入的20%以上的資金投入到研發(fā)中，在美國、愛爾蘭、印度、新加坡以及中國等多個國家都設立了研發(fā)中心，支持各種創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)。例如，早在3年前，賽靈思就開始了28nm芯片的研發(fā)，而從去年開始22nm芯片的研發(fā)，這些研發(fā)成本都將是一筆不菲的支出。

與此同時，賽靈思在全球設立了價值1億美元的生態(tài)系統(tǒng)基金，主要致力于加速、拓展并加強賽靈思的產(chǎn)品采用與業(yè)務增長，從而進一步增強賽靈思不斷擴展中的平臺。

目前，賽靈思已經(jīng)形成了完整的FPGA產(chǎn)品線，包括VIRTEX、KINTEX和ARTIX三大系列，以及直接面向SoC嵌入式市場的ZYNQ7000系列。“從早期的可編程邏輯器件(PLD)，到后來的FPGA解決方案，發(fā)展到現(xiàn)在的系統(tǒng)方案或目標設計平臺供應商，完成了一個個行業(yè)矚目的轉(zhuǎn)變，賽靈思正引領(lǐng)著行業(yè)技術(shù)和行業(yè)應用不斷向更深層次進展。”張宇清表示。

技術(shù)和產(chǎn)品的雙重創(chuàng)新使得賽靈思占據(jù)了50%的FPGA市場份額，并成為中興、華為、思科以及索尼等公司的全球最佳合作伙伴。

不僅僅是127億美元的市場

隨著更多產(chǎn)品的推出，也使得賽靈思有足夠的資本進軍更為廣闊的市場。

ZYNQ的推出，賽靈思將觸角伸至嵌入式市場。賽靈思的數(shù)據(jù)顯示，嵌入式市場到2014年市場總值將達到127億美元，這些市場覆蓋汽車駕駛員控制、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)控制、遙測與制導、企業(yè)毫微微蜂窩基站、廣播級攝像機、多功能打印機以及航空航天電子。

而國內(nèi)市場的快速發(fā)展使得賽靈思找到了更為重要的投資興奮點，例如寬帶提速工程、三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)以及云計算等。

例如，在中國移動面向云計算和三網(wǎng)融合推出的C-RAN架構(gòu)，賽靈思作為產(chǎn)業(yè)鏈的重要參與者，為C-RAN提供軟件無線電解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)50%的功放效率的降低。

FPGA領(lǐng)域的快速增長也使得賽靈思看到了更多的曙光。2010年，整個FPGA行業(yè)都經(jīng)歷到了非常強勁的增長，這是因為相對于比較昂貴的專用集成電路(ASIC)和專用標準產(chǎn)品(ASSP)，F(xiàn)PGA由于可編程的特性更加靈活，性價比也更加優(yōu)秀。

而更加重要的是，F(xiàn)PGA對于世界級的設備具有至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。“在當今競爭日趨激烈的經(jīng)濟環(huán)境中，可編程平臺對于想在市場中立于不敗之地的世界級系統(tǒng)公司而言具有至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。只有超大批量商用產(chǎn)品才能夠承受專用器件的成本和風險。”FPGA領(lǐng)域的業(yè)內(nèi)人士分析。

“未來的市場讓我們越來越興奮，賽靈思將會進行持續(xù)的創(chuàng)新，保持市場領(lǐng)導者的地位。”張宇清很看好賽靈思的發(fā)展。

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贏在專利

賽靈思成為FPGA行業(yè)的老大在很大程度上歸功于創(chuàng)新的力量，而專利正是一個最好的證明。上圖表明了賽靈思現(xiàn)有效的專利情況。

·截止2011年5月，已擁有2500多項專利

·自2006年以來，平均每年成功申請專利數(shù)超過250項

·2011年不到半年的時間已經(jīng)成功申請84項專利(截止至2011年4月底)