百億美元硬件加速器市場正經歷生態重構，Achronix以獨有產品組合另辟蹊徑，它帶給那些比它大很多的伙伴們不只是生意，還有工程創新和生態
作者：劉朝暉 陳嬌
正值當前硬件加速器依托異構計算異軍突起之際，高性能FPGA和嵌入式FPGA（eFPGA）半導體知識產權（IP）領域的領導性企業Achronix半導體公司近期先后宣布：任命臺積電（TSMC）資深高管Rick Cassidy先生為Achronix董事會成員，隨即任命江柏漢先生為全球銷售副總裁。
隨著兩位業界重量級人物的加盟，Achronix與全球最先進晶圓代工廠的合作將更加深入，同時其產品的應用市場也將進一步拓展，這家仍然保持獨立地位的FPGA技術和產品供應商將如何加快發展，再一次受到業界關注。根據市調機構Semico Research的數據，數據加速器領域的市場需求總額將在2025年接近100億美元。
當然，其中看點還包括Achronix獨具一格的技術和產品創新之道，該公司擁有獨立FPGA芯片、eFPGA IP、基于其先進FPGA芯片的加速卡，以及可支持這幾種產品形態的同一FPGA開發工具，這樣的產品組合可以讓用戶最大限度地利用開發成果，并以多樣化的模式應對規模經濟的挑戰。這將在全球數字化轉型的進程中創造生態化的多贏嗎？
智能化需要算力創新
當前，全球社會和經濟的數字化轉型正在推動智能化的快速發展，超大的數據量也帶動了對算力的需求并最終帶來計算架構的變革。如在數據中心中，過去為了應對數據量的增長，主要采用增加x86服務器的方法，但這也帶來了巨大的資本支出和運營成本支出。
在我國，新型基礎設施建設（簡稱：新基建）如火如荼，其中無論是5G基站建設，還是特高壓、城際高速鐵路等垂直行業，背后的驅動力都有大量的數據中心和人工智能技術。但在很多地區，“雙碳”目標帶來的越來越高的“環能評”標準，也使很多數據中心項目不能再采用不斷增加x86服務器的發展模式。
（攝影：劉朝暉）
因而，面對指數級的數據增長帶來的巨大的算力需求，就必須要有更新的、更高效的計算架構來處理這些數據，于是以FPGA、圖形處理器（GPU）和專用集成電路為特色的硬件數據處理加速器被廣泛引入到從邊緣到云的各個場景中，也使得英偉達（Nvidia）這樣的公司成為技術市場和股票市場的寵兒。
同樣，正是因為異構計算興起帶來的硬件處理器的異軍突起，并在各種數據處理場景中占據越來越重要的地位，所以英特爾和AMD才先后收購了FPGA行業中的老牌企業Altera和賽靈思（Xilinx），使Achronix成為了最大的獨立FPGA技術和產品供應商之一。
FPGA需要創新
在GPU、FPGA和定制ASIC這幾種常見的硬件器件中，ASIC的效率與性能最為出色，但功能完全固定，缺乏必需的靈活性，無法適應AI算法的變化、新興技術的參數改動、供應商要求和負載優化。GPU是傳統核心數據中心的主力，但僅限于純粹運算這樣的使用場景，而不能提供大多數場景中需要利用到的聯網與存儲加速的能力，并且能耗和成本較高。
FPGA可以加速聯網、運算和存儲，速度與ASIC相仿，也具備了必需的靈活性，能夠為如今的核心與邊緣數據中心提供理想的數據加速。除了數據加速之外，FPGA還將在傳感器融合和傳入數據流合并等領域發揮關鍵作用，為數據消費打下了堅實的基礎。
CPU、GPU、FPGA和ASIC的對比
2021年，Achronix開始付運其采用臺積電7nm工藝打造的Speedster7t FPGA芯片，以及采用該芯片的VectorPath加速卡。此外，Achronix在汽車和金融技術領域內贏得了多家客戶，并向多家客戶交付了Speedcore eFPGA IP解決方案。這使得Achronix成為業界唯一一家同時擁有高性能和高密度獨立FPGA和可授權eFPGA IP解決方案的供應商。
Achronix Speedster®7t FPGA和Speedcore™eFPGA IP產品可面向人工智能、機器學習、網絡、5G基礎設施、網絡安全、自動駕駛和數據中心等應用，即用型VectorPath™加速卡進一步增強了其競爭優勢。所有的Achronix產品都由Achronix工具套件完全支持，使客戶能夠快速開發自己的定制應用。
帶有2D-NoC的Speedster7t FPGA芯片不僅是設計創新，也是工程創新
與行業中其他友商提供的FPGA芯片不同，Speedster7t FPGA除了高性能、高密度的邏輯陣列（fabric），還在其上部署了總帶寬超過20Tbps的、可緩解數據傳輸擁塞的二維片上網絡（2D-NoC）硬件，并在陣列中預置了更快速的機器學習處理器（MLP），同時芯片的輸入輸出接口包括400 GbE、PCIe Gen5和GDDR6等，這完全是一顆為處理大量數據而生的超能FPGA芯片。它不僅是FPGA設計上的重大創新，也是半導體工程上的一次突破。
但是這種采用先進工藝的、高度復雜的芯片真的不好制造，所以臺積電高級副總裁兼臺積電亞利桑那公司的首席執行官兼總裁Rick Cassidy先生擔任Achronix董事，將給該公司未來的發展帶來巨大的支持。臺積電投資120億美元，正在美國亞利桑那州North Phoenix建設一座全新的、提供5納米先進工藝的晶圓代工廠，預計將于2024年建成投產。
臺積電資深高管、Achronix董事會成員Rick Cassidy先生
“Rick是一位聲譽卓著的行業專家，我們很高興他加入我們的董事會。他在臺積電這家全球領先的晶圓代工企業及Achronix重要的戰略合作伙伴所積累的技術和業務專業經驗，將為我們團隊增添極其重要的價值。”Achronix總裁兼首席執行官Robert Blake表示。
Cassidy于1997年加入臺積電北美公司，擔任客戶管理副總裁，并于2005年被晉升為臺積電北美總裁兼首席執行官。2008年，Cassidy被任命為臺積電公司副總裁，負責管理北美地區并在2014被晉升為高級副總裁。他還擔任全球半導體產業聯盟（GSA）董事會成員。
Blake認為此舉將會給Achronix的發展帶來戰略性的機會：Cassidy為Achronix董事會帶來了其30多年的半導體行業經驗，以及戰略性的晶圓代工運營專業知識；他將在幫助指導Achronix的增長戰略方面發揮重要作用，而Achronix將繼續通過充分發揮我們擁有專利的高性能FPGA技術去開發創新產品，從而推動業績的增長。
Achronix FPGA中的機器學習處理器（MLP）原理圖
Rick Cassidy對加入Achronix董事會也非常高興，他說：“Achronix是唯一一家提供高端FPGA芯片和嵌入式eFPGA IP解決方案的獨立供應商，在那些需要處理不斷增加的數據工作負載的新興應用領域內，公司占據了絕佳的位置；我很高興有機會去幫助Achronix規劃其發展路徑，并在人工智能、機器學習、網絡和數據中心等應用領域中，提升其高端FPGA和eFPGA IP的市場領導地位。”
eFPGA：賦能生態伙伴換道超車
除了銷售獨立的Speedster7t FPGA芯片和基于此芯片的VectorPath加速卡，Achronix還提供Speedcore系列eFPGA IP，其生態伙伴通過將其所需的可編程邏輯陣列和制造工藝等信息告知Achronix，公司將為他們設計生成相應的硬核IP，然后客戶將這種嵌入式的FPGA IP集成到其SoC和ASIC之中，從而帶來相應的硬件可編程性。
Achronix的Speedcore eFPGA IP已廣泛應用于人工智能/機器學習（AI/ML）、5G基礎設施、網絡設備、計算存儲、ADAS與自動駕駛、測試和測量等多樣化的應用領域，客戶均為全球領先的科技公司，他們搭載了Speedcore eFPGA IP的芯片出貨量在一年前就超過了1000萬片。這些IP可適用于臺積電（TSMC）16FFC、12FFC、N7和N5節點，并可移植到其他的工藝之上。
Achronix為客戶高性能SoC提供的eFPGA單元
由于eFPGA IP同樣可以應用于各個垂直市場，在性能上由于與芯片上的其他處理器直接集成而更加高效，并且具有資源可應需定制的靈活性，以及在應用需求達到一定規模后具有極強的經濟性，因此得到許多領域的創新公司開始采用。這也是Achronix打動臺積電的Rick Cassidy一個原因，同時Achronix也規劃了去建設更強大生態。
為了更好地滿足市場對其產品的強烈需求，Achronix宣布任命江柏漢先生為全球銷售副總裁，他帶來了超過30年的半導體產品銷售經驗，并將領導Achronix全球銷售組織體系。在加入Achronix之前，江先生曾在Marvell半導體公司擔任銷售副總裁兼中國區總經理并常駐上海。在Marvell，江先生通過贏得一些戰略性的項目和提高市場份額，成功地加快了公司業務的增長。
Achronix全球銷售副總裁江柏漢先生
在加入Marvell之前，江先生曾在Cavium、QLogic、Vixel和Western Digital擔任過多種高級銷售管理職位，其中包括全球原始設備制造商（OEM）的銷售副總裁、亞太區和日本區銷售副總裁以及業務發展副總裁。柏漢獲得了加利福尼亞大學歐文分校（University of California,Irvine）電氣和計算機工程專業的學士學位。
Robert Blake表示：“柏漢為Achronix帶來了其在推動全球性半導體產品銷售組織業績增長方面的卓越經驗，他對公司的目標市場和客戶都有著深入的了解。Achronix正在迅速擴大其銷售組織體系，以滿足客戶對數據加速解決方案的巨大需求。我相信柏漢是推動Achronix在該方面取得進展的最為合適的銷售領導者。”
在Achronix，江柏漢將負責監管Achronix的全球企業直銷和現場銷售代表渠道。他將帶領公司相關團隊全力推動其產品廣泛進入新的應用設計（design win），同時通過創新的銷售戰略來加深客戶關系，并加速業界對Achronix Speedster7t FPGA、VectorPath加速卡和Speedcore eFPGA IP解決方案的采用。柏漢將直接向Blake匯報。
基于Achronix最新7納米FPGA芯片的VectorPath加速卡
江柏漢表示：“Achronix是一家具有獨特定位的公司，也是唯一一家獨立的、可同時提供高端FPGA器件和eFPGA IP解決方案的供應商，其產品可滿足多樣化的數據加速應用的需求。我很高興有機會能夠在Achronix轉向快速增長之際，加入其中并領導其全球銷售組織體系。”
總結
Achronix半導體公司是一家總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉市的無晶圓廠半導體公司，提供基于FPGA的高端數據加速解決方案，旨在滿足高性能、計算密集型和實時處理應用的需求。該公司針對智能化應用推出了獨特的產品組合，以創新的技術和新穎的模式幫助客戶實現創新。
隨著臺積電資深高管進入公司董事會，以及江柏漢這樣的資深人士進入核心管理層，該公司在供應鏈上的協同創新將會被提升，以及在應用市場上為客戶創新提供的支持將更加組織化和完善，并進一步增強其帶給伙伴的不只是一個生意或產品，而且一個可以演進的技術生態的發展模式。
