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作者：张国斌
在原有硬件基础上通过软件升级实现新的功能已经是很普遍的事情了，不过用户遭遇的一个难题是这样升级后的设备总感觉到性能不够，以苹果iphone为例，每次升级操作系统，老的苹果iphone用户会感觉手机有卡顿现象，如果苹果用的是赛灵思的FPGA类产品，那么就可以彻底解决这个问题了！这就是全可编程技术带来的价值！
注意，以上只是一个类比，以此来说明本文表达的意图，实际上，本文谈论的设备复杂度要远超手机，未来，利用软件实现大型通信、工业、医疗设备等设备的开发升级将不再是个梦想，唯一的挑战是我们的想象力！
1 全可编程时代来临
从1958年全球第一块IC诞生到现在，微电子产业已经走过了50余年的历程，随着半导体工艺进入20nm、16nm时代，单个IC集成的功能越来越多，我们已经进入了硬件性能过剩的时代，因此以硬件引领创新的时代也将开始由软件接棒，软件成为创新的主导力量，软件定义一切的趋势在逐渐成形，在这样的大趋势下，芯片厂商该如何应变？30年前，赛灵思公司在业界率先开启了IC设计领域的Fabless模式，30年后，它又将开启一种新的模式，这个全可编程战略模式会跟当年的Fabless一样在全产业产生震动吗？
“作为FPGA的发明者，赛灵思4、5年前就开始思考如何跳出可编程逻辑的范畴，把赛灵思放到一个更大的商业环境中去服务更多的用户群。这有个有趣的商学院故事： 火车公司不能只是和火车公司竞争， 而要看到它的目标不是火车公司之间的运输客体，而是整个运输行业。 如果火车公司只想着和火车公司同行间竞争，则会错过整个运输行业的大趋势。现在，一个软件定义一切的时代已经开启了，所以我们可编程的技术也不应该只是停留在传统领域，不要像过去一样只负责FPGA的编程，而是要顺应大趋势做转型，这就是我们说的全可编程、互相连接的新系统。我们几年前就开始公司战略转型，从那个时起， 公司的管理层确定了公司从可编程逻辑到全可编程转型蓝图。”近日，在赛灵思北京高大上的办公室，电子创新网总编张国斌独家专访了赛灵思公司战略与市场营销高级副总裁Steve Glaser，他详细介绍了赛灵思新战略的由来和未来。
这个新战略的重点就是从一个FPGA供应商转型为一个可以支持系统和软件工程师开发的全可编程技术（ All Programmable technology ）公司，这个转型会让赛灵思未来五年内增长5倍的潜在用户！更简单地说，“赛灵思要变成软件公司！服务更多软件用户！”
而Steve也强调，正是得益于这样的战略，赛灵思四年来在可编程领域获得了快速发展，牢牢占领了低中高全线市场。
“可以看到，赛灵思的市场份额无论从高端、中端还是低端，市场份额都在高速增长而且均占据着主导的地位。这些都与我们近五年来从“Programamble Logic” 可编程逻辑 到”AllProgramamble” 全可编程的公司转型密不可分。”他指出。
2 为什么转型？
今年6月，全球半导体龙头老大英特尔宣布以167亿美元现金收购可编程逻辑芯片老二Altera的消息震惊了业界！而四年前，Microsemi已经收购了FPG领域老三Actel。所以，严格来讲，在FPGA领域，赛灵思成了独孤求败的老大，它未来要打败的不是对手，而是自己，要打败自己超越自己是一个痛苦的过程，但是地球上的生物进化论告诉我们，能在这个世界最后成活下来的不是靠身形和体量，而是适应环境的能力，一旦转型成功适应了环境，必将引领赛灵思进入一个全新一轮大发展。
“作为一个可编程行业的领导者，赛灵思要从更高层面来看待我们在整个个电子系统中所扮演的角色。 我们所说的下一代的系统，是一个全可编程的系统，拥有全可编程的硬件和软件。现在很多新术语如软件定义网络、SDN、软件定义系统，这都包括了硬件、软件，包括了模拟资源以及各种各样互联技术和可编程技术的集成。 赛灵思的全可编程技术会成为众多需要智能和软硬件可编程系统的核心。”他指出。
纵观电子业的创新历史，软件扮演了重要的推手角色，如微软于1995年8月发布的win95操作系统，带来了更强大的、更稳定、更实用的桌面图形用户界面，极大提升了工作效率，它改变了机器与人的交互方式，这是革命性的操作系统。
现在，我们已经进入了智能时代，硬件+软件+传感器是智能时代的标配，这里软件将发挥更大作用，实现真正的智能。例如目前提倡的感知物联网，就是需要软件对收到的数据进行综合分析和判断再给出结果由硬件来执行。
赛灵思的全可编程战略的目标就是要将软件人员也纳入利用FPGA进行创新的大部队中来，以前FPGA只有懂IC设计的硬件人员来开发，未来，如果一个软件工程师可以轻松利用赛灵思的开发板进行创意实现，则我们身边必将涌现更多好改变人类生活的创新产品来。Steve也特别强调；“赛灵思的战略也契合了***总理提出的‘全民创新万众创业’ 愿景，赛灵思全可编程的方案和支持软件用户硬件创新的战略可以直接支持80%的软件设计者通过硬件设计快速将创意变成现实。所以，我们的转型也顺应了中国热火朝天的创客运动。”
“我们希望降低可编程器件的应用门槛，在系统方面扩展到更多开发软件的工程设计人员，让他们更容易用他们熟悉的软件设计环境用全可编程器件做更多的开发。 所以我们要改变自己的公司，把简单逻辑可编程发展做到一切都可以编程。”他进一步解释说。
3 赛灵思的优势：软硬件两极分化的解决者
全可编程不是一句口号，它是结合技术、器件和方法学一个系统，“我们这里指的全可编程，第一个是指全可编程的技术也就是其芯片本身，还有另外一个是全可编程的编程方法，这也是很重要的一个点。 赛灵思提供的不仅仅是产品，还有全可编程的设计方法。”他指出。
所以从四年前，赛灵思就开始了从器件到设计方法的转型，四年前赛灵思推出了嵌入了双核ARM-A9的 All Programmable SoC 嵌入式处理器Zynq系列器件，推出了可以将C/C++直接转换为RTL硬件语言的高层次综合工具Vivado，还推出了SDx软件定义开发环境 ——SDAccel, SDNet和 SDSoC ,分别用于云计算、 NFV 加速、视频/视觉以及工业物联网 (I-IOT) SoC 和 SDN 可编程网络。完成了从全可编程器件到软件定义开发硬件，到软件定义开发系统的三个跳跃。
转型以来，赛灵思不再只是和硬件工程师合作，而是也和软件开发工程师一起合作。这样一步步将赛灵思的用户群体从原来的五六万工程师，扩展到了有几千个团队的硬件和软件工程师队伍。再扩展到软件开发工程师，其用户保守估计增长 5倍-10倍！
这样的转型不是自己拍脑袋拍出来的，而是顺应了技术发展的趋势，这个趋势就是硬件与软件的两极化！
什么是硬件与软件的两极化？
Steve解释说，赛灵思注意到目前半导体发展出现了硬件和软件两极化的趋势，就是一方面有一股很大的势力要把系统往软件方面拉动，它们需要基于软件开发的灵活性、智能性，还有规模效应。重要的是容易控制、容易开发且容易升级，这是软件设计需求的拉动。
但另外也有一股很强的力量拉动硬件升级，一些应用场景对硬件的要求不断提升，要花更多的精力做硬件的优化。如大数据、视频处理、图像处理等等，这些都需要大量的处理能力，对硬件的要求很高。另外还有多元化的工作量、可编程的工作量，对于硬件的需求也更高，包括安全性。而安全只停留在软件层面是远远不够的，需要在硬件级做加密的考虑。此外还有低延时低功耗的要求、网络的互联互通的需求等等，这些都对提出了很高的需求，推动硬件不断升级，所以这一方面的势力是将系统往硬件设计法方法上推，这两股势力其实都很大。
有没有一种器件可以将两种需求都满足？我们看到，以英特尔为首的X86处理器阵营通过不断升级工艺来提升性能能降低功耗，在X86处理器上进行软件开发确实很方便，易用性灵活性都不错，但是这个器件在并行处理以及嵌入式领域遇到了很多瓶颈。“在一些大数据场景里，X86处理器有些优势，但在有些场景比如做照片处理，一片FPGA就可以处理三台至强处理器处理的工作，而且功耗大大降低，这个并不是通过工艺的进步，通过CPU的架构就可以解决的，所以单纯提升硬件只能解决部分问题，但解决不了所有的问题。所以FPGA为什么有它的价值，就是我们说的软件和硬件全可编程的能力。”Steve强调，“我们赛灵思是业界唯一可以把硬件和软件两股势力结合在一起既能满足软件定义的需求又能满足硬件优化的需求的公司。 赛灵思是业界唯一拥有这样的能力和技术解决这个两极分化问题的企业 —— 我们是一个全可编程的企业，拥有全可编程的系统，可以促成软件定义的网络，实现软件定义的技术。”
赛灵思的全可编程技术有三大组成部分包括：
整个软件定义开发的环境Vivado.
SDx系列，是软件定义开发环境系列
全可编程SDSoC新架构，里面有不同的核，有不同的资源，既是全硬件可编程，也是全软件可编程。
“我们从去年开始陆续推出的 SDx软件环境，这些软件定义设计环境使得我们可以通过软件定义的形式开发和编程，可以用软件解决系统问题。同时，我们又推出了MPSoC多处理器SoC的新体系和架构，最新的MPSoC异构处理器有7个不同的内核，加上可编程的逻辑等等资源最多可以有9个不同的内核，包括一些加密的引擎等等，这些核全部都是软件可编程的。在这里，硬件和软件是紧密结合在一起的。”他强调。
他指出，和处理器、CPU，NPU还有一些纯粹软件编程的处理器相比。没有转型前的赛灵思器件是用硬件来编程的，优势主要体现在性能功比，还有互联互通上比CPU、GPU、NPU我们有绝对优势。可在易用性上却不如对方。
而新的赛灵思通过软件定义开发方法论的推出，为拥有绝对性能功耗比优势的赛灵思全可编程器件赋予了堪比CPU、GPU、NPU的设计体验。 也就是说从设计的易用性上赛灵思和传统的软件编程处理器是平等的， 而为开发者提供了软件定义的开发优势以及性能、功耗、互联互通等等更多赛灵思特有的优势。
“我们跟CPU、GPU、NPU、SoC最大的差别是首先，因为它们是预先定义好的技术产品，所以它不可能支持任意媒体、任意网络更不能支持任意标准以及任意机器的互联互通，它们也没有灵活的硬件可以做系统最佳的优化，它们唯一优势是在软件的智能性方面，因为这是它传统的优势和能力，所以这部分大家是相同的。”他指出，“这些CPU、GPU、NPU、SoC并不是全可编程，它是软件可编程，但是在硬件方面是不可编程的，是固定的，这是不一样的。对用户来说， 其差别就是它很难支持打造一个差异化很大的系统，它的互联互通也是受制于里面提供的资源，有固定的接口，只能这样做了，超过这个接口不能做了。而我们的全可编程器件是不一样的。”
4 关注六大趋势满足80%市场需求
Steve表示赛灵思未来会重点关注六大趋势技术发展，这六大趋势会满足未来80%的市场需求，这六大趋势是5G无线、SDN/NFVn、视频/视觉、 ADAS、工业物联网和云计算。“当然， 这也不意味着我们不专注其他领域，因为我们本就是一个可编程平台，可以用到很多地方，但是我们80%的力量是在这六大趋势里，而且未来高性能设备都需要全可编程器件。”他补充说，“例如机器人技术会用到六大趋势中的视频视觉、云计算等等。”
这六大趋势技术基本可以满足下一代系统优化的需求。
这五大领域本身度软硬件的需求各不相同，但是用赛灵思的全可编程器件可以应对需求。
Steve表示未来全可编程器件在硬件方面不但会提升性能也会提升集成度，集成更多模拟功能还会提升安全性。软件方面则会进一步降低开发门槛，会推出更多软件定义开发环境。
而中国的创客们也会从赛灵思的全可编程平台上受益，利用这个平台可以整合全球优秀的算法实现自己的创意，实际上，目前在Kickstart上就有很多基于赛灵思FPGA的开源项目，包括开源无人机、开源4K摄像机、开源机器人项目等等。
回到开头，用全可编程平台是有可能实现手机功能的，我在赛灵思“2015开源硬件与嵌入式计算论坛”活动上就看到有大学生用赛灵思spartan-6开发板实现的GSM手机，可以通话。如果，未来用一款基于全可编程平台实现的手机，则可以轻松升级到任何制式，用户使用也不会有卡顿现象。
这是有位同学用FPGA开发的移动电话，它支持Linux操作系统，有自己开发的UI界面，当然，GSM模块是外购的，其他都是自己开发，我试着打了电话，通话质量不错，这是否预示以后FPGA也可以用于智能手机呢？（当然要解决功耗和体积问题），最近英特尔花巨资收购Altera公司，除了瞄准数据服务和异构计算，手机领域也可以尝试尝试啊。
一点闲话
今年以来，半导体公司之间的购并加剧，其实看看这些并购的案例和公司你可以发现，往往是那些与时俱进顺应改变的公司可以适应变化的市场，从而购并哪些不响应市场变化的公司，所以，变则通。
如果你最近浏览赛灵思官网（）一定会惊讶于其风格的大变---强烈的应用视觉冲突、特别聚焦六大应用、一个传统数字IC器件厂商为何官网有如此大的变化？这一切源于其战略的转型，它的转型也许能给我们本土厂商一些启发。
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