คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์

การสื่อสารเป็นสถานการณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ FPGA

เมื่อเปรียบเทียบกับชิปประเภทอื่นๆ ความสามารถในการตั้งโปรแกรม (ความยืดหยุ่น) ของ FPGA เหมาะอย่างยิ่งกับการอัพเกรดโปรโตคอลการสื่อสารแบบวนซ้ำอย่างต่อเนื่องดังนั้นชิป FPGA จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์สื่อสารไร้สายและมีสาย

ด้วยการมาถึงของยุค 5G FPGA จึงมีปริมาณและราคาเพิ่มขึ้นในด้านปริมาณ เนื่องจากความถี่ที่สูงกว่าของวิทยุ 5G เพื่อให้บรรลุเป้าหมายความครอบคลุมเช่นเดียวกับ 4G จึงจำเป็นต้องมีสถานีฐาน 4G ประมาณ 3-4 เท่า (เช่น ในจีน ภายในสิ้นปี 20 ปี จำนวนสถานีฐานการสื่อสารเคลื่อนที่ในจีนมีจำนวนทั้งสิ้น 9.31 ล้านสถานี เพิ่มขึ้นสุทธิ 900,000 สถานีในปีนี้ ซึ่งจำนวนสถานีฐาน 4G ทั้งหมดมีจำนวนถึง 5.75 ล้านสถานี) และคาดว่าขนาดการก่อสร้างตลาดในอนาคตจะอยู่ที่หลักสิบ ของล้านในเวลาเดียวกัน เนื่องจากความต้องการในการประมวลผลพร้อมกันสูงของเสาอากาศขนาดใหญ่ทั้งคอลัมน์ การใช้งาน FPGA ของสถานีฐานเดี่ยว 5G จะเพิ่มขึ้นจาก 2-3 บล็อกเป็น 4-5 บล็อก เมื่อเทียบกับสถานีฐานเดี่ยว 4Gเป็นผลให้การใช้งาน FPGA ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของโครงสร้างพื้นฐาน 5G และอุปกรณ์ปลายทางก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกันในแง่ของราคาต่อหน่วย FPGA ส่วนใหญ่จะใช้ในเบสแบนด์ของตัวรับส่งสัญญาณยุค 5G จะเห็นการเพิ่มขึ้นของขนาดของ FPGA ที่ใช้เนื่องจากจำนวนช่องสัญญาณที่เพิ่มขึ้นและความซับซ้อนในการคำนวณที่เพิ่มขึ้น และเนื่องจากราคาของ FPGA มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับทรัพยากรบนชิป ราคาต่อหน่วยคาดว่าจะ เพิ่มขึ้นอีกในอนาคตไตรมาสที่ 2 ปีงบฯ 2022 รายได้จากสายโทรศัพท์และไร้สายของ Xilinx เพิ่มขึ้น 45.6% เมื่อเทียบเป็นรายปี เป็น 290 ล้านดอลลาร์สหรัฐ คิดเป็น 31% ของรายได้ทั้งหมด

FPGA สามารถใช้เป็นตัวเร่งความเร็วของศูนย์ข้อมูล, ตัวเร่งความเร็ว AI, SmartNIC (การ์ดเครือข่ายอัจฉริยะ) และเครื่องเร่งความเร็วในโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความเจริญรุ่งเรืองในด้านปัญญาประดิษฐ์ การประมวลผลบนคลาวด์ การประมวลผลประสิทธิภาพสูง (HPC) และการขับขี่แบบอัตโนมัติได้มอบแรงผลักดันใหม่ให้กับตลาด FPGA และกระตุ้นพื้นที่ที่เพิ่มขึ้น

ความต้องการ FPGA ที่ขับเคลื่อนโดยการ์ดเร่งความเร็ว AI

เนื่องจากความยืดหยุ่นและความสามารถในการประมวลผลความเร็วสูง FPGA จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการ์ดเร่งความเร็ว AIเมื่อเปรียบเทียบกับ GPU แล้ว FPGA มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพพลังงานที่ชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบกับ ASIC แล้ว FPGA มีความยืดหยุ่นมากกว่าเพื่อให้สอดคล้องกับวิวัฒนาการที่เร็วขึ้นของโครงข่ายประสาทเทียม AI และตามทันการอัปเดตอัลกอริธึมซ้ำๆการได้รับประโยชน์จากโอกาสในการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ในวงกว้าง ความต้องการ FPGA สำหรับแอปพลิเคชัน AI จะยังคงปรับปรุงต่อไปในอนาคตจากข้อมูลของ SemicoResearch ขนาดตลาดของ FPGA ในสถานการณ์การใช้งาน AI จะเพิ่มขึ้นสามเท่าในปี 19-23 แตะที่ 5.2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐเมื่อเทียบกับตลาด FPGA ที่มีมูลค่า 8.3 พันล้านดอลลาร์ในปี 2564 ศักยภาพของแอปพลิเคชันใน AI นั้นไม่สามารถประเมินได้ต่ำเกินไป

ตลาดที่มีแนวโน้มมากขึ้นสำหรับ FPGA คือศูนย์ข้อมูล

ศูนย์ข้อมูลเป็นหนึ่งในตลาดแอปพลิเคชันเกิดใหม่สำหรับชิป FPGA โดยมีเวลาแฝงต่ำ + ปริมาณงานสูง ซึ่งเป็นจุดแข็งหลักของ FPGAFPGA ของศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์ และสามารถเร่งความเร็วได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อประมวลผลอัลกอริธึมแบบกำหนดเองเมื่อเปรียบเทียบกับโซลูชัน CPU แบบดั้งเดิม ตัวอย่างเช่น โครงการ Microsoft Catapult ใช้ FPGA แทนโซลูชัน CPU ในศูนย์ข้อมูลเพื่อประมวลผลอัลกอริทึมแบบกำหนดเองของ Bing เร็วขึ้น 40 เท่า พร้อมเอฟเฟกต์ความเร่งที่สำคัญเป็นผลให้มีการใช้ตัวเร่งความเร็ว FPGA บนเซิร์ฟเวอร์ใน Microsoft Azure, Amazon AWS และ AliCloud เพื่อการเร่งความเร็วในการประมวลผลตั้งแต่ปี 2559 ในบริบทของการแพร่ระบาดที่เร่งการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลทั่วโลก ข้อกำหนดของศูนย์ข้อมูลในอนาคตสำหรับประสิทธิภาพของชิปจะเพิ่มขึ้นอีก และศูนย์ข้อมูลหลายแห่งจะนำโซลูชันชิป FPGA มาใช้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มส่วนแบ่งมูลค่าของชิป FPGA ในชิปศูนย์ข้อมูลด้วย