Produkteigenschaften

Kommunikation ist das am weitesten verbreitete Szenario für FPGAs

Im Vergleich zu anderen Chiptypen eignet sich die Programmierbarkeit (Flexibilität) von FPGAs hervorragend für die kontinuierliche iterative Aktualisierung von Kommunikationsprotokollen.Daher werden FPGA-Chips häufig in drahtlosen und kabelgebundenen Kommunikationsgeräten verwendet.

Mit dem Aufkommen der 5G-Ära steigen Volumen und Preis von FPGAs.Mengenmäßig ist aufgrund der höheren Frequenz des 5G-Funks etwa die drei- bis vierfache Anzahl an 4G-Basisstationen erforderlich, um das gleiche Abdeckungsziel wie bei 4G zu erreichen (in China beispielsweise bis Ende 20). Die Gesamtzahl der Mobilkommunikations-Basisstationen in China erreichte 9,31 Millionen, mit einem Nettozuwachs von 900.000 im Jahresverlauf, wovon die Gesamtzahl der 4G-Basisstationen 5,75 Millionen erreichte), und der zukünftige Marktaufbau wird voraussichtlich im Zehnerbereich liegen von Millionen.Gleichzeitig wird aufgrund des hohen gleichzeitigen Verarbeitungsbedarfs der gesamten Reihe großer Antennen die FPGA-Nutzung von 5G-Einzelbasisstationen im Vergleich zu 4G-Einzelbasisstationen von 2–3 Blöcken auf 4–5 Blöcke erhöht.Infolgedessen wird auch die FPGA-Nutzung, eine Kernkomponente der 5G-Infrastruktur und Endgeräte, zunehmen.Gemessen am Stückpreis werden FPGAs hauptsächlich im Basisband von Transceivern eingesetzt.Im 5G-Zeitalter wird der Umfang der verwendeten FPGAs aufgrund der zunehmenden Anzahl von Kanälen und der zunehmenden Rechenkomplexität zunehmen. Da die Preise von FPGAs positiv mit den On-Chip-Ressourcen korrelieren, wird erwartet, dass der Stückpreis sinkt in Zukunft noch weiter steigern.Im Geschäftsjahr 22Q2 stiegen die Festnetz- und Mobilfunkumsätze von Xilinx im Jahresvergleich um 45,6 % auf 290 Millionen US-Dollar, was 31 % des Gesamtumsatzes ausmacht.

FPGAs können als Rechenzentrumsbeschleuniger, KI-Beschleuniger, SmartNICs (intelligente Netzwerkkarten) und Beschleuniger in der Netzwerkinfrastruktur verwendet werden.In den letzten Jahren hat der Boom in den Bereichen künstliche Intelligenz, Cloud Computing, High Performance Computing (HPC) und autonomes Fahren FPGAs neue Marktimpulse gegeben und inkrementellen Raum geschaffen.

Nachfrage nach FPGAs, angetrieben durch KI-Beschleunigerkarten

Aufgrund ihrer Flexibilität und Hochgeschwindigkeits-Rechenfähigkeiten werden FPGAs häufig in KI-Beschleunigerkarten verwendet.Im Vergleich zu GPUs haben FPGAs offensichtliche Vorteile hinsichtlich der Energieeffizienz;Im Vergleich zu ASICs verfügen FPGAs über eine größere Flexibilität, um der schnelleren Entwicklung neuronaler KI-Netzwerke gerecht zu werden und mit den iterativen Aktualisierungen von Algorithmen Schritt zu halten.Aufgrund der breiten Entwicklungsperspektive der künstlichen Intelligenz wird die Nachfrage nach FPGAs für KI-Anwendungen in Zukunft weiter steigen.Laut SemicoResearch wird sich die Marktgröße von FPGAs in KI-Anwendungsszenarien in den Jahren 19-23 verdreifachen und 5,2 Milliarden US-Dollar erreichen.Verglichen mit dem 8,3-Milliarden-Dollar-FPGA-Markt im Jahr 2021 ist das Potenzial für Anwendungen in der KI nicht zu unterschätzen.

Ein vielversprechenderer Markt für FPGAs ist das Rechenzentrum

Rechenzentren sind einer der aufstrebenden Anwendungsmärkte für FPGA-Chips, wobei niedrige Latenz und hoher Durchsatz die Kernstärken von FPGAs ausmachen.FPGAs in Rechenzentren werden hauptsächlich zur Hardwarebeschleunigung verwendet und können bei der Verarbeitung benutzerdefinierter Algorithmen im Vergleich zu herkömmlichen CPU-Lösungen eine erhebliche Beschleunigung erzielen: Beispielsweise verwendete das Microsoft Catapult-Projekt FPGAs anstelle von CPU-Lösungen im Rechenzentrum, um die benutzerdefinierten Algorithmen von Bing 40-mal schneller zu verarbeiten. mit erheblichen Beschleunigungseffekten.Aus diesem Grund werden seit 2016 FPGA-Beschleuniger auf Servern in Microsoft Azure, Amazon AWS und AliCloud zur Rechenbeschleunigung eingesetzt. Im Kontext der Epidemie, die die globale digitale Transformation beschleunigt, werden die zukünftigen Anforderungen an Rechenzentren an die Chipleistung weiter steigen. und mehr Rechenzentren werden FPGA-Chiplösungen einführen, was auch den Wertanteil von FPGA-Chips an Rechenzentrumschips erhöhen wird.