FPGA产业未来的发展需要依靠的是什么

（文章来源：半导体行业观察）

最近几年，随着工艺节点的演进，摩尔定律似乎已经在事实上失效了，赛灵思的高管也不止一次在公开场合表达了这样的观点。

在去年十月的赛灵思开发者大会上，公司CEO Victor Peng在接受媒体采访时就表示，摩尔定律已经死亡。今年七月于加州举行的一场座谈会上，他再次强调——摩尔定律气数已尽。那么，拥有庞大晶体管数量的FPGA产品的未来该如何发展？也许异构集成会是他们的一个重要方向。

在2019年8月于美国举办的创新日活动上，赛灵思中央工程部芯片技术副总裁吴欣先生强调，虽然通过架构创新、EUV、BEOL和新材料等的引入，晶体管还能继续微缩，但是微缩所需的时间周期和成本正迎来指数级的增长。这时候，异构集成的出现就可以很好地解决这个问题。

从概念上看，所谓异构集成，可以拆分成异构和集成两个概念。异构是指类似ACAP这样的产品，在一个芯片内封装了ARM、AI Engine 和FPGA等不同架构的处理器；而集成则是指将分立制造的部件集成到一个更高级别的组装结构中，以增强其功能和改善其工作特性。“类似CoWoS、MCM、EMIB、InFO和MCM+EMIB就是集成的一些典型方案，”吴欣强调。

赛灵思的异构集成可以追溯到2011年。当时他们推出了全球第一款 2.5D IC FPGA。而发展到现在，赛灵思的集成主要是基于其堆叠硅片互联技术（Stacked Silicon Interconnect，简称SSI）。据了解，赛灵思的这个方案是在封装基板（Package Substrate）和FPGA裸片之间加入了一层无源硅中介层（Silicon Interposer），然后在硅中介层上可以放置多枚FPGA裸片。之后这些裸片通过在中介层里的硅通孔（Through Silicon Vias，简称TSV）、微凸块（Microbumps）以及大量连线进行相互连接。吴欣表示：“协同优化在异构集成中也能发挥重要的功用。”

除了在硬件方面，赛灵思认为软件方面的升级也是FPGA发展路上的一个重要助攻。目前，赛灵思正在探索新的编程模型和程序设计方法，期望在数据流编程模型的基础上快速开发，融合异构架构的能力。这对于一直被诟病开发“门槛”太高的FPGA来说，这一点至关重要。

我们同时也应该清晰看到，随着赛灵思将FPGA引入到更多的领域，吸引了更多的开发者进入其中，那就意味着FPGA巨头面临着前所未有的软件挑战。