Cechy produktu

Komunikacja jest najpowszechniej stosowanym scenariuszem w przypadku układów FPGA

W porównaniu z innymi typami chipów, programowalność (elastyczność) układów FPGA jest wysoce dostosowana do ciągłego, iteracyjnego ulepszania protokołów komunikacyjnych.Dlatego układy FPGA są szeroko stosowane w urządzeniach komunikacji bezprzewodowej i przewodowej.

Wraz z nadejściem ery 5G, liczba i cena układów FPGA rośnie.Pod względem ilościowym, ze względu na wyższą częstotliwość radia 5G, aby osiągnąć taki sam docelowy zasięg jak w przypadku 4G, potrzeba około 3-4 razy więcej stacji bazowych 4G (na przykład w Chinach do końca 20 r. całkowita liczba stacji bazowych komunikacji mobilnej w Chinach osiągnęła 9,31 mln, przy wzroście netto o 900 000 w skali roku, z czego łączna liczba stacji bazowych 4G sięgnęła 5,75 mln), a skala przyszłej budowy rynku będzie szacowana na dziesiątki milionów.Jednocześnie, ze względu na duże zapotrzebowanie na przetwarzanie współbieżne całej kolumny anten wielkoskalowych, wykorzystanie FPGA w pojedynczych stacjach bazowych 5G zostanie zwiększone z 2-3 bloków do 4-5 bloków w porównaniu do pojedynczych stacji bazowych 4G.W rezultacie wzrośnie również wykorzystanie FPGA, podstawowego elementu infrastruktury i urządzeń końcowych 5G.Pod względem ceny jednostkowej układy FPGA są stosowane głównie w paśmie podstawowym transceiverów.W epoce 5G nastąpi wzrost skali stosowanych układów FPGA ze względu na wzrost liczby kanałów i wzrost złożoności obliczeniowej, a ponieważ ceny układów FPGA są dodatnio skorelowane z zasobami na chipie, oczekuje się, że cena jednostkowa wzrośnie w przyszłości jeszcze bardziej wzrosnąć.W drugim kwartale roku obrotowego przychody Xilinx z linii przewodowych i bezprzewodowych wzrosły o 45,6% rok do roku, do 290 mln USD, co stanowi 31% całkowitych przychodów.

Układy FPGA mogą być stosowane jako akceleratory centrów danych, akceleratory AI, SmartNIC (inteligentne karty sieciowe) i akceleratory w infrastrukturze sieciowej.W ostatnich latach boom na sztuczną inteligencję, przetwarzanie w chmurze, obliczenia o wysokiej wydajności (HPC) i jazdę autonomiczną dał nowy impuls rynkowi FPGA i katalizował przestrzeń przyrostową.

Zapotrzebowanie na układy FPGA napędzane kartami akceleratorów AI

Ze względu na swoją elastyczność i możliwości szybkiego przetwarzania, układy FPGA są szeroko stosowane w kartach akceleratorów AI.W porównaniu z procesorami graficznymi układy FPGA mają oczywiste zalety w zakresie efektywności energetycznej;w porównaniu z układami ASIC, układy FPGA charakteryzują się większą elastycznością, aby dopasowywać się do szybszej ewolucji sieci neuronowych AI i nadążać za iteracyjnymi aktualizacjami algorytmów.Korzystając z szerokich perspektyw rozwoju sztucznej inteligencji, popyt na układy FPGA do zastosowań AI będzie w przyszłości nadal wzrastał.Według SemicoResearch wielkość rynku układów FPGA w scenariuszach zastosowań AI potroi się w latach 19–23, osiągając 5,2 miliarda dolarów.W porównaniu z rynkiem FPGA wartym 8,3 miliarda dolarów w 21 roku, nie można niedoceniać potencjału zastosowań w sztucznej inteligencji.

Bardziej obiecującym rynkiem dla układów FPGA są centra danych

Centra danych to jeden z wschodzących rynków zastosowań układów FPGA, charakteryzujący się niskim opóźnieniem i wysoką przepustowością, co stanowi główne zalety układów FPGA.Układy FPGA w centrach danych są używane głównie do akceleracji sprzętowej i mogą osiągnąć znaczne przyspieszenie podczas przetwarzania niestandardowych algorytmów w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami procesorowymi: na przykład w projekcie Microsoft Catapult wykorzystano układy FPGA zamiast rozwiązań procesorowych w centrum danych w celu przetwarzania niestandardowych algorytmów Bing 40 razy szybciej, ze znacznymi efektami przyspieszenia.W efekcie od 2016 roku na serwerach Microsoft Azure, Amazon AWS i AliCloud wdrażane są akceleratory FPGA w celu akceleracji obliczeń. W kontekście epidemii przyspieszającej globalną transformację cyfrową przyszłe wymagania centrów danych dotyczące wydajności chipów jeszcze wzrosną, coraz więcej centrów danych zastosuje rozwiązania chipowe FPGA, co również zwiększy udział wartości chipów FPGA w chipach centrów danych.