赛灵思FPGA与“雷神之锤”

(记者 逄丹)“在北欧神话中,雷神托尔因为执有一把‘雷神之锤’成为宇宙力量的化身,只有具有强大力量的英雄才具有资格掌握‘雷神之锤’。”——刚刚上映的电影《雷神》中,只有拥有智慧的头脑和强大的力量的人才能成为某个领域的主导者。这个道理同样适用于通信和IT领域。在刚刚过去的世界知识产权日,“一流的企业做标准,二流的企业做品牌,三流的企业做产品”的行规再次深印人心。
而从近日来热炒的通信专利纠纷也可看出技术创新的重要性。对于这些纠纷,有人嗟乎“相煎何太急”,有人淡然“均为利益所致”。但无数企业还是为了专利在坚持着,因为专利恰恰体现了一个企业在某个领域的领导地位。
 高通凭借其在全球范围内进行广泛的专利授权,为公司持续的大规模研发投入提供了资金支持,借此成为无线领域的“领头羊”,爱立信同样也是专利的受益者,凭借在全球签署的90多份专利授权协议保持着无线领域的“老大”位置。
今天在被行业广泛认为“势在必行”的可编程(FPGA)领域,同样也有一家因为不断创新,持续发明专利而成为领导者的厂商,这就是美国硅谷的赛灵思公司(Xilinx)。2009年,赛灵思共同创始人之一RossFreeman先生因为FPGA的发明,荣登了美国发明家名人堂,与爱迪生、贝尔、英特尔的创始人安迪·葛洛夫等著名发明家共享荣耀。2011年3月,赛灵思更是通过Kintex-7 28nm芯片的发售,成为全球半导体领域第一家发售28nm芯片的企业。
在硅谷圣何塞(SanJose)的赛灵思总部,一进主楼就可以看到一面专利墙,密密麻麻地挂满了专利牌匾,牌匾上刻有成立以来赛灵思所有的专利名称和其拥有者的名字,每块牌匾代表一项专利,总共有两千五百多块。
“赛灵思自成立以来的27年中已经拥有2500多项专利,从2006年开始我们每年大约有250项专利成功申请。今年我们还是会继续保持在发明专利上的投入,有个数据可以与您分享的是,截止到目前为止,2011年我们已经获得了84项专利。对于一个全球员工3000人左右的公司来说,2500多项专利是赛灵思坚持创新的有利证明,同时也标志着我们是一个以创新为主导的公司。创新,让赛灵思拥有FPGA市场超过50%的市场份额,而且维持这样的市场份额已经超过12年了。”赛灵思亚太区市场及应用总监张宇清在接受《通信产业报》(网)采访时表示。

                                         张宇清展示赛灵思最新kintex--7 FPGA
与此同时,自1992年以来,赛灵思平均每年成功申请的专利有100项。业内人士也分析,正是由于
掌握了技术创新之“锤”,赛灵思才能坐稳FPGA领域“老大”的位置。
技术的力量超越摩尔定律
在芯片领域,有一条著名的定律——摩尔定律,由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(GordonMoore)提出,他认为,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍,当价格不变时;或者说,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。
 多年来,摩尔定律成为芯片行业发展遵循的重要准则,而正是因为受限于摩尔定律,FPGA容量的提升仍然不足以替代今天高端应用所需的ASIC或ASSP,也不能满足开发这些大型ASIC或ASSP原型的需要。
为了使FPGA能够满足今天那些需要高密度晶体管和逻辑,以及需要极大的处理能力和带宽性能的市场应用,必须采用全新的技术来突破摩尔定律的限制。
赛灵思做到了,并且在这一领域独占鳌头。去年年底推出业界首项堆叠硅片互联技术(StackedSiliconInterconnect),该技术通过在单个封装上集成多个FPGA芯片,通过采用3D封装技术和微型硅通孔(TSV)技术,实现了突破性的200万个逻辑单元容量、带宽和功耗优势。得益于这项技术,赛灵思28nm7系列FPGA目标设计平台所能满足的资源需求是目前最大单芯片FPGA所能达到的两倍。
 “在科技领域,创新是命脉,赛灵思的理念也是‘以创新来创造一切’,作为之前28nm技术的延续,今天发布的堆叠硅片互联技术让赛灵思超越了摩尔定律。”张宇清表示。尽管已经发布了一款可以改变FPGA业界的产品,赛灵思依然没有停止前进的步伐,而是将FPGA行业带向了另一个高度——走向嵌入式市场的应用蓝海。
今年年初,赛灵思宣布推出行业第一个可扩展处理平台ZYNQ7000系列集DSP,嵌入式和FPGA功能为一体,旨在为视频监视、汽车驾驶员辅助以及工厂自动化等高端嵌入式应用。提供所需的强大的处理与计算性能水平。
 据介绍,ZYNQ不同于传统的FPGA,而是把ARMCortex-A9MPCore处理器片上系统(SoC)与28nm低功耗可编程逻辑紧密集成在一起,可以帮助系统架构师和嵌入式软件开发人员扩展、定制、优化系统,并实现系统级的差异化。
 张宇清表示:“技术发展日新月异,单一ASIC、单一ASSP或是单一FPGA产品远远不能满足用户产品研发的需求,必须将多种技术相融合,才能制胜市场。显然,ZYNQ已经迈出了这一步。”
 从遵循到超越再到蜕变,赛灵思正在引领着FPGA行业的发展潮流,值得一提的是,从去年开始,赛灵思已经将触角伸至22nm可编程逻辑器件产品的研发中。
“我们有一个清晰的路线图,会在合适的时候推出合适的产品。”张宇清表示。
“我们有强大的现金流保障”
 技术的创新,产品的创新,尤其是那些具有跨时代意义的里程碑式产品的创新,均得益于赛灵思强大的财政实力的支持。张宇清告诉记者:“没有良好的财务状况,是玩不转FPGA市场的,因为这个市场变化太快了,每天都在进步,每天都在革新。而赛灵思有着强大的现金流,使得我们的技术创新变得游刃有余。”
根据市场分析公司iSuppli统计,赛灵思在2010年创造了23亿美元的收益,这对于一个只有3100员工的公司来说,无疑是很风光的收入。值得一提的是,赛灵思的利润率达到65%,这在通信和IT公司是太少见的一个数字,正所谓有现金流支持技术创新,而技术创新又使得赛灵思为公司的收入实现了保证。
 每年,赛灵思会将收入的20%以上的资金投入到研发中,在美国、爱尔兰、印度、新加坡以及中国等多个国家都设立了研发中心,支持各种创新技术的研发。例如,早在3年前,赛灵思就开始了28nm芯片的研发,而从去年开始22nm芯片的研发,这些研发成本都将是一笔不菲的支出。
与此同时,赛灵思在全球设立了价值1亿美元的生态系统基金,主要致力于加速、拓展并加强赛灵思的产品采用与业务增长,从而进一步增强赛灵思不断扩展中的平台。
 目前,赛灵思已经形成了完整的FPGA产品线,包括VIRTEX、KINTEX和ARTIX三大系列,以及直接面向SoC嵌入式市场的ZYNQ7000系列。“从早期的可编程逻辑器件(PLD),到后来的FPGA解决方案,发展到现在的系统方案或目标设计平台供应商,完成了一个个行业瞩目的转变,赛灵思正引领着行业技术和行业应用不断向更深层次进展。”张宇清表示。
 技术和产品的双重创新使得赛灵思占据了50%的FPGA市场份额,并成为中兴、华为、思科以及索尼等公司的全球最佳合作伙伴。
不仅仅是127亿美元的市场
随着更多产品的推出,也使得赛灵思有足够的资本进军更为广阔的市场。
 ZYNQ的推出,赛灵思将触角伸至嵌入式市场。赛灵思的数据显示,嵌入式市场到2014年市场总值将达到127亿美元,这些市场覆盖汽车驾驶员控制、智能视频监控、工业控制、遥测与制导、企业毫微微蜂窝基站、广播级摄像机、多功能打印机以及航空航天电子。
而国内市场的快速发展使得赛灵思找到了更为重要的投资兴奋点,例如宽带提速工程、三网融合、物联网以及云计算等。例如,在中国移动面向云计算和三网融合推出的C-RAN架构,赛灵思作为产业链的重要参与者,为C-RAN提供软件无线电解决方案,能够实现50%的功放效率的降低。
 
FPGA领域的快速增长也使得赛灵思看到了更多的曙光。2010年,整个FPGA行业都经历到了非常强劲的增长,这是因为相对于比较昂贵的专用集成电路(ASIC)和专用标准产品(ASSP),FPGA由于可编程的特性更加灵活,性价比也更加优秀。
而更加重要的是,FPGA对于世界级的设备具有至关重要的战略意义。“在当今竞争日趋激烈的经济环境中,可编程平台对于想在市场中立于不败之地的世界级系统公司而言具有至关重要的战略意义。只有超大批量商用产品才能够承受专用器件的成本和风险。”FPGA领域的业内人士分析。
“未来的市场让我们越来越兴奋,赛灵思将会进行持续的创新,保持市场领导者的地位。”张宇清很看好赛灵思的发展。
  ■链接
  赢在专利
 赛灵思成为FPGA行业的老大在很大程度上归功于创新的力量,而专利正是一个最好的证明。上图表明了赛灵思现有效的专利情况。
  ·截止2011年5月,已拥有2500多项专利
  ·自2006年以来,平均每年成功申请专利数超过250项
  ·2011年不到半年的时间已经成功申请84项专利(截止至2011年4月底)