Von der Cloud bis zum Rand AI fördert die Entwicklung von FPGA-Anwendungen
In den letzten Jahren zu einem der interessantesten Trends ist die FPGA-Anwendungen weiterhin Kommunikation erweitern, Industrie- und andere Anwendungen sind traditionelle FPGA-Markt, aber in den letzten Jahren mit der Entwicklung von Cloud Computing, Big Data, künstliche Intelligenz, Vernetzung usw., FPGA Fange an, in neue Bereiche zu expandieren.
Zhang Wei, Associate Researcher der Heterogeneous Computing Group bei Microsoft Research Asia, wies darauf hin: "Der Anstieg künstlicher Intelligenz in diesen Jahren beruht auf großräumigen mehrschichtigen Netzwerkmodellen tiefer neuronaler Netzalgorithmen, die typischerweise durch zyklische neuronale Netze und konvolutionelle neuronale Netze repräsentiert werden. Eine solche Modellinferenz erfordert normalerweise Milliarden oder sogar Milliarden von Operationen, während das Online-Servicesystem eine Antwortzeit in der Größenordnung von Millisekunden hat, dh Billionen von Malen pro Sekunde (TFLOPS) oder sogar Millionen. Da die Rechenleistung sowie die Größe und der Stromverbrauch des Geräts Millionen von Faktoren unterworfen sind, erwarten wir, dass die High-Performance-Computing-Hardware des Rechenzentrums die folgenden Vorteile bietet: geringe Latenzzeiten, geringer Overhead und Skalierung im Rechenzentrum, FPGA Im Vergleich zum Kernvorteil von GPU ist niedrige Latenz, mit FPGA zu beschleunigen, benötigen nur Micro-Level-PCIe-Verzögerung (Microsofts aktuelle FPGA wird als PCIe-Beschleuniger-Karte verwendet), für kommunikationsintensive Aufgaben, FPGA im Vergleich zu CPU, GPU Der Vorteil ist noch größer. "Heute setzt Microsoft FPGAs auf Hunderttausenden von Cloud-Servern ein. Microsoft setzt derzeit auch FPGAs in Rechenzentren ein.
Der rasante Anstieg von Netzwerk-Edge-Computing erhöht auch die Nachfrage nach FPGA-Anwendungen, sagte Chen Yingren, Senior Business Development Manager bei Lattice Semiconductor Asia Pacific: "Treiber werden immer häufiger durch Verzögerungen, Datenschutz und Bandbreitenbeschränkungen eingesetzt. Unter den IoT-Systemgeräten muss der Bedarf an ultra-low-power flexiblem Denken gedeckt werden. "Die Daten von Semico Research Market Research zeigen, dass die Anzahl der Netzwerk-Edge-Geräte mit künstlicher Intelligenz bei einer jährlichen Wachstumsrate von 110% explodiert.
Gao Yun, Vice President Emerging Markets Huang Juni Halbleitermarkt in drei Teile gegliedert: Zuerst die intelligente Endgeräte an Unterhaltungselektronik als Vertreter hat die Schnittstelle immer vielfältiger geworden, sondern müssen auch die geringe Größe und niedrigen Stromverbrauch zu erhalten, die erforderlich darunter liegende Stützvorrichtung kann flexibler sein und glue-Logik-Schnittstellenwandler, so dass die Low-Density-FPGA hat mehr nutzlos. Zweitens mehr Berechnung beginnt mit der Ausführung AI Kanten computing, wie Audio- und Videoaufnahme und Vorverarbeitung, sie müssen einfach oder mittlere Komplexität von Algorithmen und IP unterstützen, die die Low-Density-FPGA Chance gab. Schließlich muß die Wolke wesentliche High-Speed-SerDes, High-Speed FPGA immer unterstützen.
Zusammengefasst, künstliche Intelligenz, Big Data, Cloud Computing, ADAS, Vernetzung, Roboter, tragbare Geräte, 5G Kommunikations-Ausrüstung, Netzwerk-Switches, industrielle Steuerung, Finanzausstattung, Sicherheitsüberwachung, Videotreiber, medizinische Geräte, Automobilelektronik, Haushalt Elektrogeräte, Informationssicherheit und so wird die nächste wichtige Anwendung von FPGA-Markt sein. FPGA 2017 Weltmarktgröße von etwa 5 Mrd. $, während Goldman Sachs kürzlich veröffentlichten Bericht, bis zum Jahr 2025 die Prognose über die nächsten fünf Jahre FPGA Markt erreichen 10 Milliarden wird $ es wird auf $ 12 Milliarden wachsen.
Von der Technologie mit der Marke im Inland großer FPGA Raum aufholen
FPGA hat ein hohes Maß an Monopol-Industrie gewesen, Xilinx, Intel (Altera), Microchip (Micro) und Lattice mehrere US-Unternehmen den größten Teil der Weltmarkt monopolisiert. Obwohl in der Theorie die Entstehung neuer Märkte, neue Marktteilnehmer die bringen mehr Entwicklungsmöglichkeiten, aber Herausforderungen im tatsächlichen Betrieb ist nach wie vor groß.
‚Einige Emerging Markets und kann nicht erwartet werden, vor allem für High-Density-, High-Performance-FPGA-Hardware-Design ist nicht nur schwierig, sondern auch chinesische Unternehmen hinken auf den harten IP-Ressourcen, das Fehlen von Soft-IP-Reserven, Performance und Software ausländische Hersteller auch eine große Lücke. ‚, sagte Huang Juni
Micro CEO Wang Jing Qi Kraft glaubt auch, dass aus der Sicht des Standards des Produktes selbst, chinesische Unternehmen wollen, ist noch ein langer Weg zu entwickeln, zu gehen. ‚Fünf-Jahres-Zeitraum als klein, und mehr kann 8-10 Jahre brauchen. 'Sagte Wang Haili.
Neben der technologischen Lücke ist die Lücke zwischen Markenbewusstsein auch sehr offensichtlich. ‚Resurgence Ereignisse in der Umwelt nur einige der heimischen Unternehmen zu berühren, sie die Bedeutung des Supply Chain Managements und Kontrolle zu machen zu realisieren. Doch die Umsetzung bestimmter Produkte wenn inländische Anbieter immer noch viele Schwierigkeiten von Kunden für inländische Unternehmen sind nicht hoch Markenbekanntheit, Sorgen darüber, ob Sie liefern weiterhin, und auch für Produkt-Design-Tools einen Lernprozess. Aspekte zusammen, die Entwicklung der inländischen FPGA, ich fühle, dass der Druck immer noch sehr groß ist. ", Sagte Huang Jun.
Vom differenzierten Wettbewerb bis zur autonom steuerbaren FPGA 3.0-Ära sind langfristige Anstrengungen erforderlich
Wie können wir einen Durchbruch erzielen FPGA-gemacht? Huang Juni glaubt, dass der Unterschied chinesische FPGA Unternehmen ist diesem Weg folgen. ‚Die heimischen Hersteller basierend auf den Eigenschaften des Chips selbst und die Industrie in Schwierigkeiten beginnen, klein und konzentriert, von Low-Density-FPGAs werden sollen Produkt begann zu brechen, nach und nach zu hohen Dichte FPGA-Entwicklung. kurz gesagt, können wir nicht einfach ausländische Produkte kopieren, und Marktsegmentierung, neue Produkte haben besondere Bedürfnisse zu prüfen, dann ist unsere Produkte lokale Eigenschaften optimierten die Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden. zum Beispiel werden viele intelligenten Video-Capture-Geräte benötigen jetzt eine High-Speed-Schnittstelle, die Hochgeschwindigkeits-MIPI wir auf dem Chip zu tun, schneller im Vergleich zu anderen Produkten in der gleichen Dichte, und wir werden mehr von dem gleichen Referenzdesign tun, Die Anwendung ist bequemer. Das sind Beispiele für Differenzierung. ", Sagte Huang Jun.
Es ist auch sehr wichtig, eine unabhängige Industrieökologie zu etablieren.Wang Haili wies darauf hin: "Mehr als 50% der patentierten Technologien ausländischer Unternehmen sind Patente, die die Kernarchitektur schützen. Chinesische Unternehmen sollten auch auf den Entwicklungsprozess achten, Benutzer sind einfach zu bedienen, freundlich und unterstützen anwendungsorientiertes Soft IP. Die Leistung der Bibliothek und ausgereifte EDA-Tools ist ein wichtiger Teil der Produktlandung.
Ob es sich um eine differenzierte Marktstrategie oder die Etablierung eines industriellen Ökosystems handelt, stellt eine verpflichtende Weichenstellung bei der Entwicklung von Chinas FPGAs dar. Erst die Etablierung eines unabhängigen steuerbaren + unabhängigen Innovation FPGA-Produktsystems ist in der unabhängigen Forschung und Entwicklung programmierbarer Logik verankert. Die Fähigkeit der Kernarchitektur des Geräts spiegelt sich zweitens in der Fähigkeit wider, Software-Tools für FPGA-Geräte selbständig zu entwickeln.Das chinesische FPGA ist wirklich ein Standbein.Dies ist der Schlüssel zur Entwicklung von FPGAs in China.
Laut Wang Haili kann Chinas FPGA-Industrie grob in vier Phasen unterteilt werden: Von den 1990er Jahren bis 2005 kann man sie als die Prä-1.0-Ära chinesischer FPGAs bezeichnen, zu der Zeit begann die chinesische FPGA-Industrie gerade erst. Design-orientierte, Chip-Design / Software-Entwickler nur einhundert Menschen, keine eigene Struktur, rückwärts gerichtete Technologie, keine Software-Tools und Anwendungsentwicklung Talente, können nur schrittweise den Fortschritt zu erkunden.Nach Akkumulation von Grund auf, 2006 bis 2016 Chinas FPGA-Industrie ist in die Ära 1.0 eingetreten China FPGA hat Hunderte von Chip-Design / Software-Entwicklungsteams, hat einen eigenen Prototyp, nutzt allgemeine Technologie, hat grundlegende Software-Tools und grundlegende Anwendung Soft-IP, hat die Fähigkeit, positiv zu führen Zu entwerfen, fing an, das Anwendungstalent des inländischen FPGAs zu kultivieren.
Jetzt ist es in der Ära der China FPGA-Entwicklung 2.0, die von 2017 bis 2025 sein wird.Dies ist eine gute Entwicklungsphase.Die chinesische FPGA-Industrie hat bereits Tausende von Chip-Design / Software-Entwickler.Nach schwerer Arbeit ist es möglich Bilden Sie ein komplettes Architektur-Design, haben Sie die Fähigkeit, fortschrittliche Technologie, einfach zu bedienende Software-Tools zu übernehmen, haben einige Industrie Soft-IP und Lösungen, bilden ein komplettes Forward-Design und schrittweise eine FPGA-Anwendung Ökosystem, und bilden eine heimische Produktion von Tausenden von Menschen. Application Talent Team von FPGA entwickelt.
Wie für die Ära 3.0 (2026 2035), wird es die Entwicklungsphase von Chinas FPGA von gut bis stark sein: die Bildung von Tausenden von Chip-Design / Software-Entwickler, mit innovativem Architektur-Design und den modernsten Herstellungsprozessen, mit führenden Software-Tools, Komplette Industrie-Soft-IP und -Lösungen bilden ein relativ vollständiges FPGA-Anwendungs-Ökosystem, und die Anwendungstalente der heimischen FPGA-Entwicklung erreichen Zehntausende.
Ich hoffe, dass Chinas FPGA-Industrie so schnell wie möglich starten kann.