Intel買的FPCU公司是什么玩意？

1月9日，英特爾在CES 2024展會(huì)上宣布，收購無晶圓廠芯片設(shè)計(jì)和軟件公司 Silicon Mobility，成為芯片行業(yè)開年第一個(gè)重大收購事件。想起去年十月份Intel剛剛剝離Altera，現(xiàn)在又買了個(gè)同行，這就有點(diǎn)吊詭了。

按照官網(wǎng)資料顯示，Silicon Mobility創(chuàng)立于2015年，總部位于法國(guó)索菲亞·安蒂波利斯，并且在美國(guó)硅谷、德國(guó)、日本和中國(guó)設(shè)有辦事處，是一家汽車芯片設(shè)計(jì)和軟件公司，其設(shè)計(jì)的芯片是控制電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的關(guān)鍵元件。

Silicon Mobility（下面簡(jiǎn)稱SM公司）是一家特別有意思的公司，它在芯片界創(chuàng)造了一個(gè)新“品類”：FPCU。

FPCU（現(xiàn)場(chǎng)可編程控制單元）=FPGA+MCU

或者說是嵌入FPGA（可編程邏輯）的異構(gòu)MCU。

據(jù)報(bào)道，SM公司自稱是FPCU的發(fā)明者（也沒有人跟它爭(zhēng)），畢竟Xilinx的Zynq系列只是板卡級(jí)的，這是一種獨(dú)特的半導(dǎo)體架構(gòu)，其提供的OLEA FPCU不僅設(shè)計(jì)靈活，還可實(shí)現(xiàn)定制，旨在以100%的可預(yù)測(cè)性和準(zhǔn)確性更快地處理關(guān)鍵信息。

SM公司將FPCU的應(yīng)用方向聚焦到汽車市場(chǎng)，F(xiàn)PCU通過將中央處理單元 (CPU) 與靈活邏輯單元 (FLU)、數(shù)字信號(hào)處理 (DSP) 加速器和數(shù)學(xué)協(xié)處理器相結(jié)合，成為首款提供混合架構(gòu)異構(gòu)處理平臺(tái)的控制芯片。該芯片可以在其不同的處理資源上有效地分配任務(wù)。CPU 以其多功能性可以處理一般任務(wù)，數(shù)學(xué)協(xié)處理器負(fù)責(zé)快速計(jì)算，從三角函數(shù)到矩陣乘法。可編程邏輯 (FLU) 和 DSP 單元介入實(shí)時(shí)、計(jì)算密集型任務(wù)。最終實(shí)現(xiàn)了可以在零 CPU 干預(yù)的情況下，以令人驚嘆的 250kHz 磁場(chǎng)定向控制來控制逆變器和電動(dòng)機(jī)。

在2016年，SM公司就推出了首款FPCU產(chǎn)品OLEA T222，隨后在2023年推出了第二代FPCU產(chǎn)品OLEA U FPCU 系列，旨在滿足汽車行業(yè)當(dāng)前和未來對(duì)實(shí)時(shí)、安全和可靠的控制應(yīng)用和功能分組的需求，并且還引入了基于邊緣 AI 的先進(jìn)控制算法，可防御后量子網(wǎng)絡(luò)安全威脅。

大量的工業(yè)客戶場(chǎng)景中，都同時(shí)使用了MCU和FPGA（或CPLD）。比如伺服控制系統(tǒng)，一般是MCU+FPGA的組合；新能源逆變器系統(tǒng)，之前主流的也是MCU+CPLD；還有MiniLED的背光控制系統(tǒng)，也有MCU+FPGA的方案。可見軟件可編程的靈活性和硬件可編程的靈活性結(jié)合，對(duì)于控制有獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。

內(nèi)置了FPGA的MCU，最大的優(yōu)勢(shì)是客戶既可以將其作為純MCU使用，又可以當(dāng)成獨(dú)立的FPGA使用，還可以同時(shí)使用MCU+FPGA。由于FPCU的管腳可以通過配置文件全部靈活重定義，為客戶的設(shè)計(jì)帶來了巨大的便利，且FPGA邏輯可以靈活模擬出客戶額外所需的接口功能。

SM公司的FPCU產(chǎn)品主要的優(yōu)勢(shì)是：

1、靈活：可編程硬件和軟件可解決運(yùn)行瓶頸問題并支持定制

2、實(shí)時(shí)：時(shí)序可預(yù)測(cè)

3、安全：符合行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)，確保芯片級(jí)和系統(tǒng)級(jí)功能安全。能快速恢復(fù)正常和縮短反應(yīng)時(shí)間。

4、開放：開放架構(gòu)提供了一個(gè)無需依賴任何軟件的硬件平臺(tái)

5、減少BoM和總體成本：無需額外的DSP和FPGA，OLEA? T222 FPCU 通過減少BoM，為客戶直接節(jié)約成本。

Intel最后特別提到，SM公司的SoC配備業(yè)界領(lǐng)先的加速器，專為能源輸送而設(shè)計(jì)，并與高度先進(jìn)的軟件算法共同設(shè)計(jì)，可顯著提高車輛能源效率，將把英特爾在汽車領(lǐng)域的影響力從高性能計(jì)算擴(kuò)展到智能和可編程功率設(shè)備。

對(duì)于AI，大家都比較關(guān)注在數(shù)據(jù)中心算力、大模型算法和在消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用，其實(shí)在MCU領(lǐng)域，當(dāng)國(guó)內(nèi)中低端MCU還在苦苦內(nèi)卷的時(shí)候，邊緣端的推理加速已經(jīng)成為各大MCU巨頭的重點(diǎn)，AI深入到邊緣和終端裝置，已經(jīng)是一個(gè)長(zhǎng)期必然的大方向。

隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及和應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)大，對(duì)于更智能化和自主決策能力的需求也在增加，作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中必不可少的大腦——MCU，正朝著更智能化、更強(qiáng)大的方向發(fā)展。

將AI能力集成到MCU上，使得AI算法可以實(shí)時(shí)地在設(shè)備本地進(jìn)行處理和響應(yīng)，而無需依賴于云端或其他遠(yuǎn)程服務(wù)器。這提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和即時(shí)響應(yīng)能力，使得設(shè)備能夠更快速地做出決策和反應(yīng)，且可以在低功耗的情況下實(shí)現(xiàn)高效的AI計(jì)算。

從AI推理應(yīng)用的角度來看，F(xiàn)PCU更適合集成TinyML等微型機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以大大降低功耗，提高并行實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。SM公司的FPCU率先在汽車領(lǐng)域打開了口子，我想這僅僅只是開始，F(xiàn)PCU在工業(yè)和消費(fèi)電子上的入口，將逐漸清晰。

畢竟對(duì)于國(guó)產(chǎn)芯片公司來說，技術(shù)跟隨和活命是最重要的，但別忘了還有詩與遠(yuǎn)方。