天目琼花
你不是高中生了啊，成熟点
独立自主 各人自扫门前雪
喜提优秀学生干部
田任再晚上找我吃饭就杀了他
梦中见一红墙黛瓦，庭树葳蕤，隐匿山中的小学。似脱俗，又入世。从进到校园就开始哭
明年不选钢琴了！！！大四学姐在空教室模拟答辩
“长明道兄的名字，可是常怀光明之常明？”
“是长夜辉明的长明。”
“长夜若无星月灯火，又何处得长明？”
“此心长明。”
你不是高中生了啊，成熟点
独立自主 各人自扫门前雪
喜提优秀学生干部
田任再晚上找我吃饭就杀了他
梦中见一红墙黛瓦，庭树葳蕤，隐匿山中的小学。似脱俗，又入世。从进到校园就开始哭
明年不选钢琴了！！！大四学姐在空教室模拟答辩
“长明道兄的名字，可是常怀光明之常明？”
“是长夜辉明的长明。”
“长夜若无星月灯火，又何处得长明？”
“此心长明。”
美军展示全球军力，意让盟友臣服，成为其忠诚附庸。五角大楼这种全球武力炫耀以其说是对中俄发出战争威胁，不如说是对被美国驻军国家的恐吓来得更实际。中俄拥有强大的军事力量、独立自主抵抗侵略和不屈不挠的民族精神，对于美国的任何恐吓都不会自乱阵脚。而对于被美军驻军的国家来说，本来美军的战斗力就超过它所在国家军队的战斗力，他们到达总统府斩首总统的速度比他们的总统卫队来得都更快，所在国政府在美军看管下已经丧失了独立自主精神，成为美军的傀儡。如此一来，他们在美军全球军事炫耀的淫威面前，就更加没有勇气将美军驱逐岀自己的国家。强烈谴责美军对世界和平的威胁，撤回你们布设在全球的占领军，把民主自由还给被美军占领的国家。
为《详解FPGA:人工智能时代的驱动引擎》一书序
第一眼看到石侃博士这本《详解FPGA:人工智能时代的驱动引擎》时，一下子勾起了自己的回忆。回想起来，我大约是在2005年第一次接触FPGA，但它从此为我打开了一扇通往硬件世界的大门。
我的博士工作便是研制了一套基于FPGA的内存总线监测设备HMTT。它支持软硬件协同，可以算是一款颇具特色的自研设备，论文也被2008年系统评测领域国际顶级会议SIGMETRICS接收，这可能是该会1973年成立以来的大陆第一篇。
虽然已经是15年前的工作，但现在对HMTT的一些技术细节依然是如数家珍：硬件部分是一块自制的带有FPGA的PCB板，直接插在DDR内存槽上，而内存条则是插在PCB板上。内存总线上的信号被分为两路，一路送往内存条去读写数据，另一路则被送到FPGA进行处理，实时还原为包含物理地址的读写命令，然后通过以太网发送到一个磁盘阵列存下来。软件部分是设计了一种同步机制，能让FPGA识别软件操作（如操作系统页表更新、函数调用等），从而将物理地址和软件操作关联起来，例如通过和页表关联就能将物理地址还原为进程的虚拟地址。
如今，HMTT已经发展到第四代，从早期支持DDR-200到现在已能支持DDR4-2600，伴随的是所使用的FPGA也从Xilinx的Virtex-4/5发展到Kintex UltraScale XCKU035。HMTT之后的十多年，我们团队的每一项科研工作也都没离开过FPGA。
有时会想，为什么会出现FPGA这样的技术？为什么这类硬科技大多先在美国诞生？中国未来又有什么新机会？翻阅着石侃博士的这本FPGA大作，读着书中一个个与FPGA深度融合的前沿技术及其背后的人和故事，启发我对这几个问题更深入的思考。
石侃博士在书中把FPGA的诞生称为“历史的必然”。1980年代，2/3的芯片项目由于需求变化、设计漏洞、流片失败等种种原因而赔钱，只有1/3的芯片设计能实际投入生产。因此业界急需一种技术能在流片前充分测试与验证，从而降低流片失败几率。于是FPGA应运而生！1984年，Xilinx推出了世界上第一款FPGA XC2064，只有64个可编程逻辑单元，800个晶体管。35年后的2019年，Intel推出了当今世界上最大的FPGA——Stratix10 GX 10M，1020万个可编程逻辑单元，433亿个晶体管。如今FPGA已经发展成一个全球市场规模约60亿美元的产业，在整个芯片产业链中扮演着不可或缺的作用，甚至成为我国面临“卡脖子”的一类核心芯片。回顾一项项硬科技的发展历程，哪怕诞生之初再渺小，只要是能真正解决市场需求，那么它的诞生似乎就是一种“历史的必然”。
为什么FPGA先在美国诞生？而不是在日本或者欧洲？事实上，1980年代初日本的半导体产业如日中天，1986年日本半导体在全球市场份额甚至超过了美国。虽然这本书并没有直接回答这个问题，但从书中所介绍的一系列FPGA与云计算、大数据、人工智能等前沿应用的深入融合例子，结合1980年代美国和日本各自半导体产业的发展历程，也许能给我们一些启发。从我个人观点来看，当时美日半导体产业的发展存在两点主要的区别：
（1）技术出口侧：美国的市场需求更旺盛、更前沿。虽然日本在1980年代的半导体产业突飞猛进，但是大部分仍然是出口到美国，1980到1984年对美出口额增长了8倍。换而言之，日本并没有直接感知到最前沿的需求。
（2）技术供应侧：美国的研发投入更具前瞻性，布局更合理。1984年Xilinx成立，得益于政府支持的MOSIS项目所发明的MPW技术以及推动的Fabless模式，也得益于政府支持的一系列CAD/EDA项目。相比较而言，日本的研发投入则更聚焦于对已有产品的改良，使得产品质量更高、价格更低、供货更稳定，但缺少了开拓性。同期，美国还启动了多个研究机构，如SRC、SEMATECH等，大力支持半导体领域的基础研究与共性技术，培养大批高水平人才，为产业发展提供深厚的技术储备与人才储备。
诚然，中国错过了1980年代半导体发展的黄金期，导致半导体产业成为今天中国与发达国家差距最大的领域之一。但是，从这本书中我也看到新的机会：一方面，书中介绍的云计算、大数据、人工智能等新兴应用在中国也是发展得如火如荼，并产生了许多前沿需求，甚至有些已经催生了一些基于FPGA的达到国际先进的技术，例如深鉴科技的FPGA人工智能加速技术、阿里巴巴的弹性裸金属服务器神龙架构、我们团队研制的芯片敏捷设计SERVE云平台等等。另一方面，中国对半导体领域的重视程度前所未有，社会各界均在积极投入，不同的维度（市场、科研、资本、知识产权、教育等），不同的环节（应用、设计、制造、封测、装备、材料等），不同的路线（引进消化、独立自主、开源共享等）……相信只要坚持投入，在不久的将来一定能看到成效。
2021.3.22
图1：图书封面
图2：Xilinx创始人Ross Freeman鸟瞰世界上第一款FPGA版图
第一眼看到石侃博士这本《详解FPGA:人工智能时代的驱动引擎》时，一下子勾起了自己的回忆。回想起来，我大约是在2005年第一次接触FPGA，但它从此为我打开了一扇通往硬件世界的大门。
我的博士工作便是研制了一套基于FPGA的内存总线监测设备HMTT。它支持软硬件协同，可以算是一款颇具特色的自研设备，论文也被2008年系统评测领域国际顶级会议SIGMETRICS接收，这可能是该会1973年成立以来的大陆第一篇。
虽然已经是15年前的工作，但现在对HMTT的一些技术细节依然是如数家珍：硬件部分是一块自制的带有FPGA的PCB板，直接插在DDR内存槽上，而内存条则是插在PCB板上。内存总线上的信号被分为两路，一路送往内存条去读写数据，另一路则被送到FPGA进行处理，实时还原为包含物理地址的读写命令，然后通过以太网发送到一个磁盘阵列存下来。软件部分是设计了一种同步机制，能让FPGA识别软件操作（如操作系统页表更新、函数调用等），从而将物理地址和软件操作关联起来，例如通过和页表关联就能将物理地址还原为进程的虚拟地址。
如今，HMTT已经发展到第四代，从早期支持DDR-200到现在已能支持DDR4-2600，伴随的是所使用的FPGA也从Xilinx的Virtex-4/5发展到Kintex UltraScale XCKU035。HMTT之后的十多年，我们团队的每一项科研工作也都没离开过FPGA。
有时会想，为什么会出现FPGA这样的技术？为什么这类硬科技大多先在美国诞生？中国未来又有什么新机会？翻阅着石侃博士的这本FPGA大作，读着书中一个个与FPGA深度融合的前沿技术及其背后的人和故事，启发我对这几个问题更深入的思考。
石侃博士在书中把FPGA的诞生称为“历史的必然”。1980年代，2/3的芯片项目由于需求变化、设计漏洞、流片失败等种种原因而赔钱，只有1/3的芯片设计能实际投入生产。因此业界急需一种技术能在流片前充分测试与验证，从而降低流片失败几率。于是FPGA应运而生！1984年，Xilinx推出了世界上第一款FPGA XC2064，只有64个可编程逻辑单元，800个晶体管。35年后的2019年，Intel推出了当今世界上最大的FPGA——Stratix10 GX 10M，1020万个可编程逻辑单元，433亿个晶体管。如今FPGA已经发展成一个全球市场规模约60亿美元的产业，在整个芯片产业链中扮演着不可或缺的作用，甚至成为我国面临“卡脖子”的一类核心芯片。回顾一项项硬科技的发展历程，哪怕诞生之初再渺小，只要是能真正解决市场需求，那么它的诞生似乎就是一种“历史的必然”。
为什么FPGA先在美国诞生？而不是在日本或者欧洲？事实上，1980年代初日本的半导体产业如日中天，1986年日本半导体在全球市场份额甚至超过了美国。虽然这本书并没有直接回答这个问题，但从书中所介绍的一系列FPGA与云计算、大数据、人工智能等前沿应用的深入融合例子，结合1980年代美国和日本各自半导体产业的发展历程，也许能给我们一些启发。从我个人观点来看，当时美日半导体产业的发展存在两点主要的区别：
（1）技术出口侧：美国的市场需求更旺盛、更前沿。虽然日本在1980年代的半导体产业突飞猛进，但是大部分仍然是出口到美国，1980到1984年对美出口额增长了8倍。换而言之，日本并没有直接感知到最前沿的需求。
（2）技术供应侧：美国的研发投入更具前瞻性，布局更合理。1984年Xilinx成立，得益于政府支持的MOSIS项目所发明的MPW技术以及推动的Fabless模式，也得益于政府支持的一系列CAD/EDA项目。相比较而言，日本的研发投入则更聚焦于对已有产品的改良，使得产品质量更高、价格更低、供货更稳定，但缺少了开拓性。同期，美国还启动了多个研究机构，如SRC、SEMATECH等，大力支持半导体领域的基础研究与共性技术，培养大批高水平人才，为产业发展提供深厚的技术储备与人才储备。
诚然，中国错过了1980年代半导体发展的黄金期，导致半导体产业成为今天中国与发达国家差距最大的领域之一。但是，从这本书中我也看到新的机会：一方面，书中介绍的云计算、大数据、人工智能等新兴应用在中国也是发展得如火如荼，并产生了许多前沿需求，甚至有些已经催生了一些基于FPGA的达到国际先进的技术，例如深鉴科技的FPGA人工智能加速技术、阿里巴巴的弹性裸金属服务器神龙架构、我们团队研制的芯片敏捷设计SERVE云平台等等。另一方面，中国对半导体领域的重视程度前所未有，社会各界均在积极投入，不同的维度（市场、科研、资本、知识产权、教育等），不同的环节（应用、设计、制造、封测、装备、材料等），不同的路线（引进消化、独立自主、开源共享等）……相信只要坚持投入，在不久的将来一定能看到成效。
2021.3.22
图1：图书封面
图2：Xilinx创始人Ross Freeman鸟瞰世界上第一款FPGA版图
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