Du cloud au bord L'IA promeut le développement d'applications FPGA
Ces dernières années, l'une des tendances les plus intéressantes sont les applications FPGA continuent d'étendre les communications, les applications industrielles et d'autres sont le marché FPGA traditionnel, mais ces dernières années avec le développement du cloud computing, les grandes données, l'intelligence artificielle, les réseaux, etc., FPGA Commencer à étendre dans de nouveaux domaines.
Zhang Wei, chercheur associé du groupe Heterogeneous Computing chez Microsoft Research Asia, a déclaré: «L'émergence de l'intelligence artificielle repose sur des modèles de réseau à couches multiples d'algorithmes de réseaux neuronaux profonds, typiquement représentés par des réseaux neuronaux cycliques et des réseaux convolutionnels. Une telle inférence de modèle nécessite généralement des milliards voire des milliards d'opérations, alors que le système de service en ligne a un temps de réponse de l'ordre de quelques millisecondes, ce qui signifie des milliards de fois par seconde (TFLOPS) ou même des millions. Des millions de performances informatiques, ainsi que la taille et la consommation électrique de l'appareil, sont soumises à certaines contraintes, ce qui suppose que le matériel informatique hautes performances du centre de données présente les avantages suivants: faible latence, faible surcoût et échelle. Comparé à l'avantage de base du GPU est la latence faible, en utilisant FPGA pour accélérer, seulement besoin de retard au niveau micro PCIe (FPGA actuel de Microsoft est utilisé comme une carte accélératrice PCIe), pour les tâches de communication intensive, FPGA par rapport au CPU, GPU L'avantage est encore plus grand. »Aujourd'hui, Microsoft a déployé des FPGA sur des centaines de milliers de serveurs en nuage, et Microsoft utilise actuellement des FPGA dans des centres de données.
Chen Yingren, directeur principal du développement des affaires chez Lattice Semiconductor Asia Pacific, a déclaré: «Les pilotes sont de plus en plus déployés par des retards, des problèmes de confidentialité et de bande passante. Parmi les appareils du système IoT, le besoin de raisonnement flexible ultra-faible doit être satisfait. »Les données de Semico Research Market Research montrent que le nombre d'appareils périphériques utilisant l'intelligence artificielle explosera à un taux de croissance annuel composé de 110%.
Gao Yun, vice-président des marchés émergents Huang juin marché des semi-conducteurs est divisé en trois parties: d'abord, l'équipement terminal intelligent pour l'électronique grand public en tant que représentant, l'interface est devenue de plus en plus diversifiée, mais aussi besoin de maintenir la petite taille et de faible consommation d'énergie, ce qui nécessite dispositif de support sous-jacent peut être plus flexible et d'un convertisseur d'interface logique de la colle, de sorte que la faible densité FPGA ont plus inutile. d'autre part, plus le calcul commence l'exécution de calcul de bord AI, telles que la capture audio et vidéo et de pré-traitement, ils ont besoin pour soutenir ou simples complexité moyenne des algorithmes et IP, ce qui a donné le FPGA à faible densité au hasard. Enfin, le nuage ont besoin pour soutenir SerDes à grande vitesse, à grande vitesse FPGA devient essentielle.
En résumé, l'intelligence artificielle, les grandes données, le cloud computing, ADAS, réseau, robots, appareils portables, 5G matériel de communication, les commutateurs de réseau, contrôle industriel, équipement financier, la surveillance de la sécurité, les pilotes vidéo, équipement médical, l'électronique automobile, ménage appareils électriques, la sécurité de l'information et ainsi sera la prochaine application importante du marché FPGA. FPGA 2017 la taille du marché mondial d'environ 5 milliards $, alors que Goldman Sachs a récemment publié le rapport, les prévisions au cours des cinq prochaines années le marché FPGA atteindra 10 milliards $ d'ici 2025 L'année passera à 12 milliards de dollars américains.
De la technologie à la marque, FPGA domestique rattrape un énorme espace
FPGA a été un degré élevé d'industries de monopole, Xilinx, Intel (Altera), Microchip (Microsemi) et Lattice plusieurs entreprises américaines monopolisé la majeure partie du marché mondial. Même si, en théorie, l'émergence de nouveaux marchés, de nouveaux venus sur le apporter plus de possibilités de développement, mais des défis en cours de fonctionnement est encore grande.
« Certains marchés émergents et ne peuvent pas attendre, en particulier pour haute densité, FPGA haute performance, la conception matérielle est non seulement difficile, mais aussi les entreprises chinoises lag sur les ressources IP difficiles, le manque de réserves IP douce, les performances et les logiciels fabricants étrangers aussi un grand gap. Huang Jun a dit.
PDG Micro force de Wang Jing Qi croit aussi que, du point de vue de la norme du produit lui-même, les entreprises chinoises veulent développer est encore un long chemin à parcourir. « Période de cinq ans considéré comme faible, et plus peut-être besoin 8-10 ans. 'Wang Haili a dit.
En plus de l'écart technologique, l'écart entre la notoriété de la marque est également très évidente. « Événements Resurgence dans l'environnement juste pour toucher certaines des entreprises nationales, de leur faire comprendre l'importance de la gestion de la chaîne d'approvisionnement et de contrôle. Toutefois, la mise en œuvre de produits spécifiques À l'époque, les fournisseurs nationaux ont encore de nombreuses difficultés: la notoriété de la marque pour les entreprises nationales n'est pas élevée et ils s'inquiètent de savoir s'ils peuvent continuer à fournir, même pour l'apprentissage des outils de conception de produits. FPGA, je sens que la pression est encore très forte. »A déclaré Huang Jun.
De la concurrence différenciée à l'ère FPGA 3.0 contrôlable de manière autonome, des efforts à long terme sont nécessaires
Comment peut-on parvenir à un Huang fait FPGA révolutionnaire il? Juin estime que la différence est des entreprises chinoises FPGA vont suivre cette voie. « Les fabricants nationaux devraient être fondées sur les caractéristiques de la puce elle-même et l'industrie en difficulté à commencer, les petites et concentrés, de FPGA à faible densité produit a commencé à briser, progressivement au développement FPGA haute densité. bref, nous ne pouvons pas simplement copier les produits étrangers, et d'examiner la segmentation du marché, de nouveaux produits ont des besoins particuliers, nos produits propriétés locales optimisées pour répondre aux besoins de l'utilisateur. Par exemple, la capture vidéo de nombreux appareils intelligents nécessite maintenant une interface haute vitesse.Nous ferons de la MIPI haute vitesse sur la puce, qui est plus rapide que les autres produits de même densité.Dans le même temps, nous ferons plus de conceptions de référence similaires. L'application est plus pratique, ce sont des exemples de différenciation. »A déclaré Huang Jun.
Wang Haili a souligné: «Plus de 50% des technologies brevetées des sociétés étrangères sont des brevets qui protègent l'architecture de base.Les entreprises chinoises doivent également prêter attention au processus de développement, les utilisateurs sont faciles à utiliser, conviviaux et souples. La performance de la bibliothèque et des outils EDA matures est une partie importante de l'atterrissage du produit.
Qu'il s'agisse d'une stratégie de marché différenciée ou de la mise en place d'un écosystème industriel, il s'agit d'un parcours obligatoire dans le développement des FPGA en Chine, la mise en place d'un système de FPGA indépendant contrôlable et indépendant est intégrée dans la recherche indépendante. La capacité de l'architecture de base de l'appareil se reflète ensuite dans la capacité à développer indépendamment des outils logiciels pour les appareils FPGA.Le FPGA chinois est vraiment un pied.Cela est la clé du développement des FPGA en Chine.
Selon Wang Haili, l'industrie FPGA de la Chine peut être divisée en quatre étapes: des années 1990 à 2005, elle peut être considérée comme l'ère pré-1.0 des FPGA chinois alors que l'industrie FPGA chinoise commençait tout juste à l'inverse. Conception axée sur la conception, la conception de puces / développeurs de logiciels seulement une centaine de personnes, pas de structure propre, la technologie en arrière, pas de logiciels et de talents de développement d'applications, ne peuvent explorer progressivement les progrès.Après l'accumulation de zéro, 2006 à 2016 L'industrie FPGA en Chine est entrée dans l'ère 1.0.La Chine FPGA a des centaines d'équipes de conception de puces / développement de logiciels, a son propre prototype, utilise la technologie générale, a des outils logiciels de base et une application IP de base, a la capacité de Pour concevoir, a commencé à cultiver le talent d'application de FPGA domestique.
Maintenant, il est à l'ère du développement FPGA Chine 2.0, qui sera de 2017 à 2025. C'est une bonne période de développement.L'industrie chinoise FPGA a déjà des milliers de développeurs de conception de puces / logiciels.Après un dur travail, il est possible Former une architecture complète, avoir la capacité d'adopter une technologie de pointe, des outils logiciels faciles à utiliser, avoir des IP et des solutions souples, former une conception complète et établir progressivement un écosystème d'applications FPGA et former une production domestique de milliers de personnes. Application talent équipe développée par FPGA.
Quant à l'ère 3.0 (2026 2035), elle sera la phase de développement des FPGA chinois de la bonne à la forte: la formation de milliers de concepteurs / développeurs de puces, utilisant une architecture innovante et les procédés de fabrication les plus avancés, L'IP et les solutions logicielles complètes de l'industrie forment un écosystème d'applications FPGA relativement complet, et les talents d'application du développement FPGA domestique atteignent des dizaines de milliers.
J'espère que l'industrie FPGA en Chine sera en mesure de décoller le plus rapidement possible.