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从FPGA的历史看AMD收购Xilinx:不一定是好生意

分享于 2021-03-24 08:54:28
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来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank)编译自「seeking alpha」,谢谢。


作为去年的重大收购之一,AMD收购Xilinx将对电子行业的合并产生重大影响。在阅读他们关于合并的介绍时,AMD似乎在深入挖掘,以为收购Xilinx可以显着改善他们的商业模式和地位这一论点。

AMD和Xilinx都是各自领域的技术领导者,对我来说,问题是合并后的整体价值是否超过各个部分的总和,或者这仅仅是AMD在其CPU和GPU业务中增加第三条腿,以一种很昂贵的方式。AMD将这项收购在提案中定位为正面,但基于对所涉及技术的审查以及类似类型合并的结果,答案可能比表面上看起来要复杂。

要了解这个问题的一个不错的起点是了解FPGA的一些业务和技术,进而了解Xilinx为AMD带来的好处。

接下来,在不涉及技术细节的情况下,我将对FPGA进行回顾,这足让我们了解Xilinx将可能以哪种方式影响AMD的未来业务和战略。

从技术历史的角度来看,Xilinx的收购标志着1980年代末开始的FPGA时代走向了新阶段。当时,FPGA的概念吸引了数字设计师(以及风险投资家的怀抱)的想像力。尽管可编程逻辑已经以PLD(可编程逻辑设备)的形式出现了十年,但后者是更简单的设备,仅限于布尔运算,查找表和基本状态机。

随着FPGA的出现,可编程器件的尺寸,复杂性和选项增加到了在一定程度上以高级设计语言(硬件设计)为模型进行建模的程度。可以构建等效的软件语言(例如Basic和C)等特性吸引了开发者。

到1990年代中期,来自初创公司和半导体专业公司(包括Intel和AMD)的FGPA类型已经不下十二种,它们都在FGPA领域竞争。对于FPGA来说,这是一个鼎盛时期。他们开发了新的体系结构,FPGA也是大学的一个主要研究领域,整个会议都专门针对FPGA主题。然而,在十年之内,该领域已基本上合并为五家公司:Altera,Xilinx和Lattice(他们均使用RAM编程的表格体系结构)以及Actel和QuickLogic,它们具有反熔丝一次性可编程体系结构。

Altera和Xilinx在尺寸和功能方面处于领先地位,并主导了市场份额。十年后,纯粹的FPGA领域进一步巩固,Microsemi于2010年收购了Actel(于2018年成为Microchip(MCHP)的一部分),英特尔(INTC)于2015年收购了Altera。随着这次Xilinx的退出,这使得Lattice(在2016年的收购变更中被搁置了)和的QuickLogic成为仅有的FPGA领先公司。

但是,随着新的FPGA公司不断出现,这个领域的确保持了动态。

因此,历史提供了一些见识,也许可以预测有一天,Lattice将成为收购目标。要了解为什么FPGA公司成为如此主要的收购目标,我们需要再剥离一层。

FPGA的潜在业务问题是,它们从来都不是任何大批量应用的最佳解决方案。PC是大批量产品的典型例子。每年有海量的销售,为PC出售关键组件,您可以赚很多钱。如果没有大批量产品,那就意味着与拥有大批量零件的半导体公司相比,FPGA发展业务要困难得多,因为您必须找到更多小批量客户才能销售相同数量的零件。

来到批量生产时,FPGA的劣势有多少?FGPA具有不同的尺寸和不同的功能,但作为一个标准,全面生产的高端设备的价格在300美元左右。在比较Custom Foundry IC(又称ASIC)和FPGA时,由于不同设备的工作原理,典型规则是1个ASIC门= 4个FPGA门(这是您为现场可编程性支付的价格)。因此,在其他条件相同的情况下,300美元的FPGA应该和75美元的ASIC相当。等效的ASIC会具有更好的速度和功率性能(同样,由于FPGA架构的局限性和开销),但是在这里,我们暂时忽略它。

其他所有条件都不平等,因为ASIC的一次性成本摊销到FPGA价格中。假定在FPGA及其等效ASIC中,给定设计的工程工作是相同的(现实中,前端设计非常相似)。成本的主要区别在于,将所有的掩模和晶圆制造厂的制造成本都提高到了1000万至2000万美元,而用于支持新芯片架构(许可证,工具,支持)的所有基础设施的成本又可能达到了1000万至2000万美元等等。)。

因此,从成本优势上讲,它取决于数量。

对于10K器件,FPGA解决方案的成本为300万美元,ASIC的成本为4100万美元。因此,对于10K的批量生产,如果能够满足其他技术要求,FPGA无疑是赢家。将数量提高到一个新的水平,我们会看到类似的情况。

对于10万个设备,FPGA解决方案的成本为3,000万美元,而ASIC的成本为4,800万美元。但是,随着数量的增加,这些光罩和工具成本的影响会降低,我们看到了故事的变化。

对于50万个设备,FPGA解决方案的成本为1.5亿美元,ASIC的成本为7800万美元。对于一百万个设备,FPGA解决方案的成本为3亿美元,而ASIC的成本为1.15亿美元。ASIC变得轻而易举,并且随着体积的增加,成本优势变得更大(分界点大约为18万)。我使用的是广义数字和整数估计,但您明白了。

现在,考虑到功率和性能问题后,它变得越来越复杂,但是关键是FPGA占据了优势的领域主要是在通信量和工业系统等小批量应用中。在PC,电话,任何大容量电子设备中,您几乎找不到FPGA。

因此,从长远的角度来看,我对收购产生了第一个担忧。如何真正帮助AMD成为主导的FPGA的厂商?我不得不质疑FPGA如何与一家以消费市场为主的公司协同。

AMD在合并提案中提出了一些乐观的预测,说明合并如何使其成长。他们说,这使他们能够多样化他们的产品线。但是问题就变成了,鉴于他们与更大,非常有能力的竞争对手并驾齐驱,他们是否真的有能力将视线从球上移开,以便开发出体积更小(因此利润更低)的零件,将补充他们的FPGA。

他们说,这使他们进入了汽车,5G和物联网网络等新市场。

多样化总是有意义的,但是要了解这些都是大批量市场,一旦设计被证实,它将转向ASIC。Xilinx可能会在原型设计和小批量生产中赢得AMD的订单,但是与大批量替代品相比,FPGA总是太昂贵了。在过去的网络扩展中,这种情况已经出现过好几次了,FPGA是第一代产品,但是被更便宜,性能更高的NPU(网络处理器)ASIC或Intel最终只是为其下一个服务器处理器添加的一个功能代替。

我预计AMD讨论的增值加速功能将遵循相同的发展轨迹。

有人会说,英特尔在Altera上做得很好,而且效果很好。在不进行特定的Intel和AMD比较的情况下,我在这里看到3个问题:

从绝对和相对的角度来看,AMD为Xilinx支付的价格是英特尔为Altera支付的价格的两倍。在2015年,160亿美元大约是英特尔市值的15%,AMD则要支付的350亿美元是AMD市值的1/3。那是一个更大的赌注。

英特尔进入了Altera协议,Altera是其代工客户,英特尔需要为其工厂增加稳定性以提高利用率。因此,无论其他因素如何,这都是一个胜利。AMD缺少英特尔为Altera提供的这些晶圆厂驱动的协同效应。

英特尔一直比AMD更加多元化。是的,PC芯片在这两者中都占主导地位,但是自2012年以来,英特尔每年定期收购3-4家公司,从而扩大了他们在管理各种技术方面的经验。在过去十年中,AMD并未进行任何重大收购。对于像这样的大型合并,他们正在进入未知领域。

第四个问题更含糊。英特尔收购Altera已有5年的历史了,他们尚未实现Adaptive SoC平台,AMD认为这是Xilinx价值论证的关键。问题的至少一部分再次回到了FPGA的功耗和性能问题上,这降低了此类平台的生存能力。

在过去的20年中,许多FPGA供应商都在尝试使用这种平台,但是牵引力却各不相同。因此,需要质疑这样的自适应平台何时才能成为主流产品并变得如此重要,鉴于英特尔具有5年的领先优势和代工经验的优势,AMD是否可以在这些平台上竞争。

关于收购的最后但并非最不重要的问题是财务状况。AMD保证全方位的财务状况将是积极的。但是,通过一些简单的计算得出的每股收益却有所不同。
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