Desde la nube hasta el borde, AI promueve el desarrollo de aplicaciones FPGA
En los últimos años, una de las tendencias más interesantes es las aplicaciones FPGA continúan expandiéndose comunicaciones, aplicaciones industriales y otros son FPGA mercado tradicional, pero en los últimos años con el desarrollo de la computación en nube, grandes volúmenes de datos, inteligencia artificial, redes, etc., FPGA Comience a expandirse a nuevas áreas.
investigador asociado heterogénea Computing Group de Microsoft Research Asia Chang Chen dijo: 'A través de los años, la altura de la inteligencia artificial, apoyándose en gran escala multi-capa del modelo de red neuronal algoritmo de red profunda, tipificada por las redes neuronales recurrentes y convolución red neuronal representados. una inferencia tal modelo (inferencia) por lo general necesitan miles o incluso decenas de miles de operaciones, y el tiempo de respuesta del sistema de servicios en línea en milisegundos. esto significa billones de veces por segundo (TFlops) o incluso millones . mil millones de veces la potencia de cálculo, mientras que el dispositivo de tamaño, consumo de energía, así como ciertas restricciones que nos hace mirar hacia adelante con el hardware de computación de alto rendimiento, centros de datos debe tener las siguientes ventajas: baja latencia, bajo costo operativo y la escala en el centro de datos, FPGA en comparación puntos fuertes de la GPU se encuentra en baja latencia, usando FPGA para acelerar, sólo microsegundos de latencia PCIe (Microsoft ahora como una tarjeta FPGA de acelerador PCIe), tareas de comunicación intensiva, FPGA en comparación con la CPU, GPU la ventaja es aún mayor. 'Hoy en día, Microsoft ha desplegado cientos de miles de FPGA en el servidor de la nube. Microsoft se encuentra actualmente en las aplicaciones de centros de datos FPGA
borde de la red de computación que emerge rápidamente para aplicaciones también está aumentando la demanda para el Administrador del enrejado de Desarrollo de Negocios FPGA Superior Semiconductor Asia y el Pacífico Chen Yingren dijo: 'sujeto a retrasos, privacidad y ancho de banda limitaciones de la unidad, FPGA se está desplegando cada vez más en entre las cosas los equipos del sistema, de ultra bajo consumo de energía y flexible para satisfacer las necesidades urgentes de razonamiento. de datos 'Semico investigación de la empresa de estudios de mercado muestran que el uso de la inteligencia artificial en el número de dispositivos de borde de la red será la tasa de crecimiento anual compuesta de 110% de crecimiento explosivo.
Gao Yun, vicepresidente de mercados emergentes mercado de semiconductores Huang Jun es dividido en tres partes: En primer lugar, el equipo terminal inteligente de la electrónica de consumo como el representante, la interfaz se ha convertido cada vez más diversa, pero también es necesario para mantener el pequeño tamaño y bajo consumo de energía, lo que requiere dispositivo de soporte subyacente puede ser más flexible y convertidor de interfaz lógica de pegamento, de tal manera que la baja densidad FPGA tiene más inútil. En segundo lugar, más cálculo comienza la ejecución AI computación borde, tales como audio y de captura de vídeo y de tratamiento previo, Necesitan soportar algoritmos de complejidad simple o mediana e IP, lo que a su vez brinda oportunidades para FPGA de baja y media densidad. Finalmente, la nube necesita soportar SerDes de alta velocidad, y los FPGA de alta velocidad se están convirtiendo en una necesidad.
En resumen, la inteligencia artificial, grandes volúmenes de datos, computación en la nube, ADAS, redes, robots, dispositivos portátiles, equipos de comunicaciones 5G, conmutadores de red, control industrial, equipos financiera, control de seguridad, controladores de vídeo, equipos médicos, electrónica automotriz, hogar aparatos eléctricos, seguridad de la información y así será la próxima aplicación importante de FPGA mercado. FPGA 2017 el tamaño del mercado mundial de alrededor de $ 5 mil millones, mientras que Goldman Sachs publicó recientemente informe, el pronóstico durante el próximo mercado de FPGA cinco años alcanzará los $ 10 mil millones para 2025 El año crecerá a 12 mil millones de dólares estadounidenses.
De la tecnología a la marca, el FPGA doméstico alcanza un gran espacio
FPGA ha sido un alto grado de industrias de monopolio, Xilinx, Intel (Altera), Microchip (Microsemi) y Lattice varias compañías estadounidenses acaparado la mayor parte del mercado mundial. Aunque, en teoría, la aparición de nuevos mercados, nuevos participantes en el Traiga más oportunidades de desarrollo, pero los desafíos en el proceso real de operación son todavía muy grandes.
'Algunos mercados emergentes y no se puede esperar, especialmente para los de alta densidad, FPGA de alto rendimiento, diseño de hardware no sólo es difícil, sino también a las empresas chinas retraso en los recursos IP físico, la falta de reservas IP suave, el rendimiento y el software La brecha entre los fabricantes extranjeros también es muy grande ", señaló Huang Jun.
CEO micro fuerza de Wang Jing Qi también cree que, desde el punto de vista de la norma del producto en sí, las compañías chinas quieren desarrollar es todavía un largo camino por recorrer. 'Periodo de cinco años considerado pequeño, y más puede necesitar 8-10 años. 'Dijo Wang Haili.
Además de la brecha tecnológica, la brecha entre el conocimiento de la marca también es muy evidente. 'Eventos resurgimiento en el medio ambiente sólo para tocar algunas de las empresas nacionales, para que sean conscientes de la importancia de la gestión y control de la cadena de suministro. Sin embargo, la aplicación de productos específicos En ese momento, los proveedores nacionales todavía tienen muchas dificultades: el reconocimiento de la marca del cliente para las empresas nacionales no es muy alto y les preocupa si pueden seguir suministrando. Incluso para el aprendizaje de herramientas de diseño de productos, hay un proceso. FPGA, siento que la presión sigue siendo muy grande ", dijo Huang Jun.
De la competencia diferenciada a la era FPGA 3.0 controlable de forma autónoma requiere esfuerzos a largo plazo
¿Cómo podemos lograr un hecho FPGA avance que? Huang junio cree que la diferencia es empresas FPGA chinos seguirán este camino. 'Los fabricantes nacionales deben basarse en las características del propio chip y la industria en la dificultad para iniciar, pequeña y se centró, desde FPGA de baja densidad producto comenzó a romper, poco a poco al desarrollo FPGA de alta densidad. en resumen, no se puede simplemente copiar los productos extranjeros, y para examinar la segmentación del mercado, nuevos productos tienen alguna necesidad especial, entonces nuestros productos propiedades locales optimizados para satisfacer las necesidades del usuario. Por ejemplo, muchos dispositivos inteligentes de captura de vídeo se requieren ahora una interfaz de alta velocidad, la MIPI de alta velocidad que hacemos en el chip, más rápido en comparación con otros productos de la misma densidad, y vamos a hacer más de lo mismo diseño de referencia, La aplicación es más conveniente. Estos son ejemplos de diferenciación ", dijo Huang Jun.
Para establecer un ecosistema independiente de la industria es también muy importante Wang Li señaló: 'La tecnología patentada de la empresa extranjera en más de un 50% de protección de la patente arquitectura de base de las empresas chinas en el proceso de desarrollo también debe prestar atención a, aplicaciones de soporte amigable de fácil de usar para IP suave. El rendimiento de la biblioteca y las herramientas maduras de EDA es una parte importante del desembarco del producto.
Ya sea que se diferencia la estrategia de mercado, o el establecimiento de ecosistema industrial, son necesarios supuesto proceso de desarrollo FPGA chino. Y sólo poco a poco establecer sistema de innovación de productos FPGA autocontrol +, en primer lugar se refleja en la investigación y desarrollo independiente de lógica programable la capacidad de la arquitectura de núcleo del dispositivo, que se refleja en segundo lugar en la capacidad de tener dispositivos FPGA de desarrollo propio soporte de herramientas de software, chino FPGA verdaderamente hacerse un hueco. esto es clave para el desarrollo de china FPGA.
De acuerdo con Wang punto de vista de la fuerza, la industria de China FPGA puede ser más o menos dividido en cuatro etapas: desde 2005 hasta la década de 1990 del siglo pasado, se pueden contar como pre-1.0 era en la que la industria FPGA FPGA de China en China acaba de comenzar, sólo que al revés. diseño basado, los desarrolladores de diseño de chips / software sólo un centenar de personas, no tienen su propia infraestructura, tecnología atrasada, no hay personal de desarrollo de herramientas de software y aplicaciones, la exploración de sólo gradualmente el camino a seguir. acumuló después de partir de cero, 2006-2016 China industria FPGA en la era 1.0. China tiene cientos de personas chip FPGA equipo de diseño / desarrollo de software, tiene su propia arquitectura prototipo, utilizando el proceso general, pro-IP herramientas de software de aplicaciones y la infraestructura de software basado en la capacidad de ser positivo Para diseñar, comenzó a cultivar el talento de la aplicación FPGA doméstica.
Ahora es en la era del desarrollo FPGA 2.0 de China, que será del 2017 al 2025. Este es un buen período de desarrollo. La industria china de FPGA ya cuenta con miles de desarrolladores de software y diseño de chips. Después de un arduo trabajo, es posible Forme un diseño de arquitectura completo, tenga la capacidad de adoptar tecnología avanzada, herramientas de software fáciles de usar, tenga soluciones y IP suaves de la industria, forme un diseño completo y establezca gradualmente un ecosistema de aplicaciones FPGA y forme una producción nacional de miles de personas. Equipo de talentos de aplicaciones desarrollado por FPGA.
En cuanto a la era 3.0 (2026 2035), será la etapa de desarrollo de FPGA de China de buena a fuerte: la formación de miles de desarrolladores de software / diseño de chips, usando diseños de arquitectura innovadores y los procesos de fabricación más avanzados, con herramientas de software líderes, Las soluciones y la IP completa de la industria suave forman un ecosistema de aplicaciones de FPGA relativamente completo, y los talentos de aplicación del desarrollo doméstico de FPGA llegan a decenas de miles.
Espero que la industria de FPGA de China pueda despegar lo más pronto posible.