大陆集团未来出行趋势调研报告 :中国消费者对新技术的接纳程度最高
来源:汽车商业评论(钱亚光)24年12月18日 14:48
据 Frost&Sullivan 预测,预计 2025 年全球 FPGA 市场规模将超过 125 亿美元,国内市场规模将从 2022 年的 208.8 亿人民币提升至 2025 年的 332.2 亿人民币,三年 CAGR 约 17%。
目前FPGA市场仍由美国三大巨头Xilinx(被AMD收购)、Altera(被Intel收购)、莱迪思(Lattice)主导,占据八成以上的份额,前两家加起来占了超过70%的市场份额。
作为老三的莱迪思,没有跟这两家直接竞争,而且把主要产品放到中低端市场,强攻低功耗产品,和AMD赛灵思、Intel Altera全球前两大FPGA巨头错位竞争,低功耗FPGA出货量做到了全球第一。
莱迪思的毛利率、净利率水平在半导体行业比较靠前。2024年Q3财报显示,营收1.27亿美元,同比下滑34%;GAAP毛利率69%,仍在历史高位;经营利润率5.9%,同比下降23.7个百分点;经营现金流环比翻倍;NonGAAP经营利润率26.6%,同比下降13.7个百分点;NonGAAP净利润3250万美元,同比下滑56%;NonGAAP净利润率%。
最近,该公司在保持原有两大平台Nexus和Avant优势的基础上,明确了新的两个未来方向:一是AI,二是安全。莱迪思认为,未来市场对这两项技术的应用将会显著增长。为此,莱迪思与销售团队及客户保持密切沟通,以便更好地理解客户的实际需求和遇到的问题。
在近日召开的莱迪思2024年开发者大会上,该公司发布了Nexus™ 2小型FPGA平台和中端FPGA平台Avant的新品,以及莱迪思设计软件工具和应用解决方案集合的全新版本。
莱迪思半导体首席战略和营销官Esam Elashmawi表示:“在莱迪思,我们很自豪能够引领低功耗、小尺寸FPGA的技术进步,从而确保我们的客户拥有最佳的器件、工具和解决方案来设计低功耗、高速和安全的突破性创新应用。从网络边缘到云端,在各个行业中,FPGA都站在创新的最前沿,我们致力于提供多功能和强大的中小型FPGA解决方案,帮助我们的客户和合作伙伴释放其全部潜能。”
莱迪思亚太地区应用工程高级总监谢征帆认为,从现在到今后的4到6年,FPGA由于灵活性和可编程,增长的速度会高于整个半导体市场,莱迪思公司跟整个FPGA相比预测还会有更快的增长,主要驱动因素有:
一是边缘AI,能为产品提供智能的特性;二是互联,传感器到云端的管道需要提供丰富的互联的功能,不仅是互联接口的标准,也包括接口里面所能提供的带宽,也需要不停地提升;三是安全,整个数据传输要保证有安全的环境,使得整个数据网络是有非常强的弹性。
新莱迪思Nexus 2小型FPGA平台基于成熟的16 nm FinFET TSMC工艺,围绕在200K以下的small FPGA,提升了互连、优化了功耗和性能、拥有领先的安全性和可靠性功能,可以满足不断增长的网络边缘应用对高效处理、桥接和控制能力的需求,延续了公司在低功耗、小尺寸FPGA领域的领先地位。
它主要在三个方面,给客户提供相应的解决方案:
第一是先进的互联,包括接口类型和接口速度。从接口类型来看,提供了高速的MIPI D&C-PHY接口,其速度提升到了7.98Gbp;在SERDES高速互联方面,支持16Gbps的速率,并兼容PCIe Gen4控制器。在LPDDR4内存接口上,速度可以达到2.4Gbps。整体而言,实现了更快的速度和更多样化的接口选择。
第二是在功耗和性能的平衡方面,实现优化,使其在保持低功耗优势的同时,提升了可编程速度,以及内部DSP性能和Int8运算效率,并适配了新兴AI应用对性能提出的更高要求。
在安全性能方面,对安全算法进行了更新,在某些产品系列中集成了Flash存储,从而确保整个数据通路不会暴露在芯片外部,不仅能够保护FPGA的架构设计,还可以有效保护用户的数据安全。
除了Nexus 2平台,莱迪思还公布了基于屡获殊荣的莱迪思Avant平台的扩展中端FPGA产品组合:Avant 30和Avant 50,为客户提供新的容量选择,实现网络边缘优化和先进互连应用的开发。这些器件为客户提供了更多的连接、功能和特性选择。
Avant平台跟竞争对手相比,不管是从功耗还是带宽,还是芯片封装尺寸都有比较大的竞争优势,分别是降低了2.5倍的功耗,提升了2倍的带宽,以及把芯片的尺寸缩小到了1/6。不但能提供低功耗的应用,还可以提供先进的互联,并对内部结构做了一些优化,特别适合于做AI上面对于DSP的block有特殊需求的一些应用。
随着两款硬件产品的推出,莱迪思还推出新版本的莱迪思Radiant™和莱迪思Propel™软件工具,以及相应的解决方案,包括用来实现工厂自动化的Lattice Automate™,实现先进自适应汽车设计的Lattice Drive,实现嵌入式视觉的Lattice mVision™,以及实现AI应用Lattice sensAI™。
谢征帆表示,莱迪思实现AI应用的Lattice SensAI解决方案实际上已经推出四五年了,最早专注于客户端AI领域,可以看到许多知名品牌戴尔,联想等都使用其芯片来实现客户端AI功能。未来,莱迪思将在客户端AI领域继续推出新的方案。
目前,莱迪思公司正在探索如何利用AI,特别是生成性AI(Gen AI)的最新研究成果,来提升整个开发过程。具体而言,在AI应用方面有两个主要方向:首先是AI的训练(training),其次是AI的推理(inference)。
由于从算力上来看,AI训练的需求超出了目前的能力,因此莱迪思更加专注于AI推理,尤其是在边缘端的推理应用。边缘端推理通常对功耗有更高的要求,而在性能上则可以做一定的妥协。与此同时,很多情况下传感器采集到的数据无法直接输入AI网络,需要进行预处理,而这部分工作很多时候依赖于FPGA来完成。
一个有效的解决方案是,将数据预处理与AI推理集成到同一个芯片中,从而实现单芯片边缘AI方案。在这种方案中,神经网络算法还可以进行优化,包括调整数据字节宽度,进行减少运算量等优化操作,这些都可以在FPGA中实现。
莱迪思的优势在于,可以利用FPGA的可编程特性,将已经部署的版本,在未来的开发阶段进行优化。如果发现之前的版本有改进空间,可以通过远程在线升级来优化已部署在客户侧的设备,不论是性能提升还是功能增强,都能为客户提供新的改进。
同时,莱迪思希望利用在AI领域积累的能力,将AI应用推广到更多的垂直市场。目前,主要关注的两个领域是汽车和工业。在汽车领域,例如驾驶员监控系统(DMS)是AI在汽车中的一个重要应用。在工业领域,也在研究AI如何在在预测性维护等方面落地。此外,还在研究在农产品分类上应用AI技术。
当前,网络安全领域面临的一个重大挑战是后量子计算(Post-Quantum Computing)的威胁。这也是行业内备受关注的话题。例如,Google近日刚发布了其在量子计算领域的最新进展,进一步体现了量子计算算力和算法的持续演进。这种趋势对现有的安全技术提出了全新的要求,同时也为如何利用芯片应对这些挑战带来了新的课题。
在2023年和2024年,莱迪思投入了大量资源研究这一领域。针对这一挑战,Nexus 2平台对现有的安全算法进行了迭代升级。目前,业界已经提供了一些抗量子计算攻击的加解密算法或部分算法,重点是如何在FPGA中实现这些算法。同时,依托FPGA的可编程特性,可以在标准和算法演进的情况下,对已部署的算法进行灵活调整,从而持续应对量子计算带来的挑战。
此外,莱迪思为客户提供了一套专门面向网络安全和数据加解密的解决方案——Lattice Sentry解决方案集合。这套方案不仅能保障FPGA本身的安全性,还能保护通过FPGA处理的所有用户数据的安全性,为客户提供全面的网络安全支持。
对于莱迪思而言,中国不仅是至关重要的战略市场,更是其全球业务不可或缺的一部分。莱迪思在中国的业务历史已超过30年,作为首批进入中国市场的半导体企业之一,莱迪思已经建立了专门的本地团队,这些团队不仅深入理解并服务中国市场,还致力于为中国客户量身打造解决方案。
莱迪思在中国的业务布局主要体现在两个方面。一方面,莱迪思将公司一级的解决方案集合,包括之前提到的六七个垂直领域的解决方案,分享给国内客户,帮助他们进行部署。另一方面,莱迪思在上海拥有一个非常强大的解决方案团队和应用工程团队。
其最大的优势在于能够为国内客户提供本土化的支持。通过与客户建立紧密的合作关系,客户能够快速获得本地支持,尤其是在新产品开发和其他需求方面,如封装等。最重要的是,莱迪思能够根据中国客户对产品特性、应用方案及未来芯片部署后的后期支持需求,提供快速且贴近客户需求的服务。
谢征帆认为,从国内去年和今年的情况来看,工业客户的订单增长量较大,因为工业客户是莱迪思最大的一类市场,涵盖了多个应用领域,这些领域近年来都有较大的增长。然而,从长期来看,目前潜力最大的是汽车市场,这也是客户数量增长较多的一个行业。
莱迪思对FPGA在这一领域的增速有非常好的预期。目前,在国内新能源汽车领域,无论是与最终的OEM厂商,还是与Tier 1供应商,莱迪思都保持着非常紧密的合作关系。对于行业上遇到的共性问题都做了足够的应对,也跟合作厂商、代理商做好了充分的应对之策。
目前,行业面临的挑战是所有客户都需要创新。从莱迪思的角度出发,要做的就是能够提供针对这些痛点的解决方案,客户可以参考这些解决方案集合,进而将其应用到他们的新产品开发中,帮助他们提供创新的功能。
谢征帆表示,在FPGA领域,莱迪思目前在中国有许多竞争对手。为了应对这种竞争,莱迪思在产品开发的长期规划中,需要更加注重创新。
无论是Nexus 2平台的产品系列,还是Avant平台,莱迪思都是希望在未来的FPGA产品中做出差异化的竞争,无论是在功耗、安全性,还是整个嵌入式系统解决方案方面,从而使其产品在这些方面具有独特的差异化特性。