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來源：內容 編譯自 eenewseurope 。

四十年前，一種可以在工程師的辦公桌上進行邏輯編程的革命性設備問世了。

Xilinx 開發的現場可編程門陣列 (FPGA) 使工程師能夠將包含自定義邏輯的比特流下載到桌面編程器中立即運行，而無需等待數周才能從晶圓廠返回芯片。而且，如果出現錯誤或問題，也可以立即對設備進行重新編程。

AMD（該公司于2022年收購了賽靈思）產品、軟件和解決方案副總裁柯克·薩班（Kirk Saban）告訴eeNews Europe：“我從1999年開始從事FPGA編程，至今已涉足FPGA領域27年。它可能是鮮為人知的半導體類型之一。人們知道什么是CPU，隨著人工智能的發展，人們也知道什么是GPU，但對FPGA的了解卻較少。”

第一顆芯片 XC2064 于 1985 年 6 月問世，但這當然是經過了多年的研發，以及當年早些時候的設計和流片。它擁有 600 個門電路和 64 個可配置邏輯塊，運行頻率為 70MHz。但這是一個巨大的進步，讓這款芯片載入了半導體名人堂。

“他們最初的目標是將邏輯芯片集成到電路板上，并提供可編程的 I/O，”Saban 說道。“如今，我們已經取得了長足的發展，擁有高速 SERDES、強化 IP、內存控制器、以太網、AI 處理器以及 ARM 嵌入式計算。”

該公司由曾在 Zilog 共事的 Ross Freeman、Bernard Vonderschmitt 和 James Barnett 于 1984 年共同創立。其目標是使用可編程陣列晶體管，而非 LSI Logic 和 VLSI Technology 等公司開發的門陣列，后者的晶體管陣列是通過晶圓廠工藝利用金屬層進行“編程”的。賽靈思還率先采用了無晶圓廠工藝，使用精工愛普生的 2.5 微米 CMOS 工藝制造芯片，而無需自行建造晶圓廠。在將晶圓廠出售給 AMD 之前，該公司曾與聯華電子 (UMC) 以及 IBM 密切合作。

沃德施密特 (Vonderschmitt) 從一開始就擔任首席執行官，后來由 1996 年從惠普 (HP) 轉來的維姆 (Willem) 羅蘭茨 (Wim Roelandts) 接替。2008 年，莫舍·加夫列洛夫 (Moshe Gavrielov) 接替羅蘭茨的職位，莫舍·加夫列洛夫此前就職于 Cadence Design Systems，目前是 Cadence Design Systems 的董事會成員。

“我很榮幸有機會在過去十年領導賽靈思，”加夫列洛夫在卸任公司第三任首席執行官時表示。2018 年 1 月，曾在 AMD 工作并在四年后監督收購的維克多·彭 (Victor Peng) 接任了加夫列洛夫的職位。

加夫列洛夫表示：“賽靈思于 1985 年發明了全球最成功的可編程邏輯器件，并始終保持領先地位。過去幾年，賽靈思憑借卓越的人才團隊，不斷擴大市場份額，取得了前所未有的優勢、機遇和發展勢頭。”

2022 年 2 月的收購使賽靈思成為 AMD 的自適應和嵌入式計算集團，增加了嵌入式 x86 處理器系列。

“有些事情變了，但很多事情保持不變，”薩班說。“我們自主制定制造投資決策，我們的業務部門還負責嵌入式 CPU、Ryzen 和 Epyc，以及一個定制 ASIC 團隊，因此我們已經從純粹的 FPGA 發展到嵌入式 x86 和定制，并且我們正在利用 AMD 的所有研發資源。”

FPGA 的一個潛在優勢是即使在運行過程中也能更改設備的功能。這種部分重新配置允許更改設備模塊以替換多個組件，但過程很復雜。這也使得意大利 Mipsology（后來被賽靈思收購）等公司開發的工具能夠實現超過 100% 的邏輯陣列利用率。

然而，早在人工智能蓬勃發展之前，人工智能的興起就已經為企業帶來了福音。

“我們的業務部門通常在邊緣計算領域比在云端更活躍，”Saban 表示，“我們確實看到邊緣推理領域發生了巨大的變化，我們的 CPU 和 FPGA 技術非常適合邊緣實時處理。在可編程性快速變化的今天，它充分體現了我們以往的優勢。”

21 世紀初，銀行和金融機構憑借 Alveo 加速卡成為該技術的主要采用者。

薩班表示：“金融科技行業是早期采用者市場，其工程設計充分利用了實時功能。他們沒有使用我們的人工智能工具，而是真正使用了機器學習編譯器，他們編寫的代碼非常底層，因此這更像是一種芯片架構的玩法，而不是邊緣人工智能的廣泛市場應用，后者需要現代編譯器和易用性。”

同時，這些設備也引起了汽車娛樂系統和早期傳感器系統開發商的興趣。

“汽車行業在嵌入式人工智能、ADAS、圖像檢測、低延遲實時決策等方面處于領先地位，汽車行業正在涌現出大量創新，”他說道。“汽車的制造方式正在發生變化，它正在變成一個帶輪子的iPhone。我們從IVI起步，但已發展到ADAS和自動駕駛，并將這種趨勢延伸到航空航天領域。”

人們對自主系統、機器人、無人機、汽車等所有領域都興趣盎然，這些領域對本地化計算的需求巨大，功耗有限，與我們現有的產品非常契合。人形機器人現在也在許多市場備受關注，無論是在危險環境中還是在生產線上。上市時間、現場可編程性、無線更新等基本原則仍然非常重要，我認為這些原則在未來不會改變。

工藝技術

FPGA 非常適合驗證新的工藝技術，因為它擁有大量的晶體管陣列和冗余方案，因此低良率不會影響器件的出貨。這有助于代工廠改進其工藝。

然而近年來，GPU 一直是流程驗證設備，而賽靈思則一直在推動芯片技術，將 FPGA 陣列、高速收發器和現在的 AI 加速器結合起來。

“這已經變成了一個更大的成本問題，”薩班說。“我們退后了一步，但我們仍在研發非常先進的 6nm 工藝，并且正在開發更先進的節點，還有 2nm 工藝。我們可以利用 AMD 在 GPU 上的所有成果，但 FPGA 市場中，能夠負擔得起 AMD 的份額相對較小。”

“自2011年以來，我們一直在使用各種形式的chiplet，”他說道。“我們與臺積電合作開發了Virtex-7的CoWoS。FPGA已經發展到了一種多模策略，低端采用16nm FinFET，而Versal則采用6nm制程，并正在轉向更先進的技術。這些年來，這種情況發生了變化。過去，當你遷移到一個新節點時，你會把所有產品都遷移到該節點。”

這也對設備的長期支持產生了影響。雖然40年后才有，但該公司估計，在那40年內出貨的30億臺設備中，有多達三分之二至今仍在使用。

“我們的 20nm 部件計劃到 2040 年投產，16nm、6nm 和 7nm 部件計劃到 2045 年投產，而采用一些熱門節點使我們能夠做到這一點，”薩班指出。“例如，我們仍在生產的最老的部件 Spartan 6，在 15 到 20 年后，我們仍在出貨 40nm 部件，以及所有 28nm 器件、Virtex4 和Virtex 5。

https://www.eenewseurope.com/en/amd-celebrates-40-years-of-xilinx/

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