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弹性因应运算需求变革 FPGA显著强化AI大数据处理


发布日期:2022-05-22 01:44   来源:未知   阅读:

  是药还是毒?许昌一90后因在朋友圈卖“减肥药”被判有2022-2025年中国高速稀土永磁同步电主轴市场发展,物联网(IoT)、人工智能(AI)蓬勃发展,数据处理需求不仅日益庞大,也越来越多元化;尤其以AI应用来说,现行CPU/GPU硬件配置越来越难因应算法进化、多元情境转换,现场可程序逻辑门阵列(FPGA) 进而逐渐成为发展智能联网的另一选项。 为此,英特尔(Intel)自2015年收购Altera起持续投入FPGA研发,近来则陆续推出各种相关解决方案,协助微软(Microsoft)、亚马逊(Amazon)等厂商/机构强化运算业务,以期加速实现智能连网世界。英特尔可编程解决方案事业部亚太区副总裁庄秉翰表示,待影音串流等服务更为普及、自驾车与智能工厂等新技术应用落地,未来将有500亿个联网装置,创造每年多达2,300EB的海量数据,如何安全、有效率地处理数据会是一大挑战 ;为求有效缩短云/端之间的传输、运算、转换流程,FPGA加速器可望成为理想的解决方案。基于FPGA的高度弹性/可扩充性,庄秉翰指出,由CPU、FPGA加速器等机制构成之异质运算架构(Heterogeneous Architecture)可对不同数据类型、业务内容作调整,进行更有效率的运算作业。 以深度学习来说,现阶段考虑到算法没几个月就会革新一次,比方人脸辨识机制可能从16位降至8位或更低,相较CPU/GPU的固定架构缺乏弹性,FPGA可透过重新编译等方式调整作业与分工模式,减少CPU运算上的浪费。再者,以数据中心为例,FPGA可在白天数据用量较高时加速实时运算,夜间用户较不活跃时转而协助进行数据压缩/解压缩或存储作业等,达成更具运算、耗能效率的配置。 庄秉翰透露,微软数据中心现已全面导入FPGA,并将在下一代深度学习解决方案中采用该公司最新的Stratix FPGA加速器,也激发亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等大厂纷纷跟进。目前英特尔已有Stratix 10、Cyclone 10等4个系列的FPGA加速器,近日亦已发布代号Falcon Mesa、支持第四代PCIe等次世代技术的10奈米FPGA芯片,因应包括5G、数据中心、智能城市、自动驾驶等, 涉及海量数据处理的应用。 除了前述几大云端服务商,尚有中兴通讯、京东商城、奥迪汽车等厂商采用FPGA解决方案,亦已导入哈佛大学、麻省理工学院(MIT)、欧洲核子研究组织(CERN)等研究机构。物联网(IoT)、人工智能(AI)蓬勃发展,数据处理需求不仅日益庞大,也越来越多元化;尤其以AI应用来说,现行CPU/GPU硬件配置越来越难因应算法进化、多元情境转换,现场可程序逻辑门阵列(FPGA) 进而逐渐成为发展智能联网的另一选项。 为此,英特尔(Intel)自2015年收购Altera起持续投入FPGA研发,近来则陆续推出各种相关解决方案,协助微软(Microsoft)、亚马逊(Amazon)等厂商/机构强化运算业务,以期加速实现智能连网世界。英特尔可编程解决方案事业部亚太区副总裁庄秉翰表示,待影音串流等服务更为普及、自驾车与智能工厂等新技术应用落地,未来将有500亿个联网装置,创造每年多达2,300EB的海量数据,如何安全、有效率地处理数据会是一大挑战 ;为求有效缩短云/端之间的传输、运算、转换流程,FPGA加速器可望成为理想的解决方案。基于FPGA的高度弹性/可扩充性,庄秉翰指出,由CPU、FPGA加速器等机制构成之异质运算架构(Heterogeneous Architecture)可对不同数据类型、业务内容作调整,进行更有效率的运算作业。 以深度学习来说,现阶段考虑到算法没几个月就会革新一次,比方人脸辨识机制可能从16位降至8位或更低,相较CPU/GPU的固定架构缺乏弹性,FPGA可透过重新编译等方式调整作业与分工模式,减少CPU运算上的浪费。再者,以数据中心为例,FPGA可在白天数据用量较高时加速实时运算,夜间用户较不活跃时转而协助进行数据压缩/解压缩或存储作业等,达成更具运算、耗能效率的配置。 庄秉翰透露,微软数据中心现已全面导入FPGA,并将在下一代深度学习解决方案中采用该公司最新的Stratix FPGA加速器,也激发亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等大厂纷纷跟进。目前英特尔已有Stratix 10、Cyclone 10等4个系列的FPGA加速器,近日亦已发布代号Falcon Mesa、支持第四代PCIe等次世代技术的10奈米FPGA芯片,因应包括5G、数据中心、智能城市、自动驾驶等, 涉及海量数据处理的应用。 除了前述几大云端服务商,尚有中兴通讯、京东商城、奥迪汽车等厂商采用FPGA解决方案,亦已导入哈佛大学、麻省理工学院(MIT)、欧洲核子研究组织(CERN)等研究机构。

  日前,复旦微在回复上交所问询函中表示,公司28nm大规模亿门级FPGA产品于2019年初开始量产。2019年和2020年1-6月,公司28nm工艺制程FPGA实现的收入分别为1511.03万元和3096.35万元,增长迅速,且占FPGA总收入的比例由18.02%提高到了49.77%。此外,2019年和2020年1-6月,复旦微28nm工艺制程FPGA的毛利分别为1488.04万元和3083.84万元,毛利率水平分别为98.48%和99.6%,主要终端客户为高可靠领域客户。“由于FPGA的推广需要经历由Designin到Designwin,再到批量销售的过程,整个周期相对较长,且产品产能需要经历爬坡过程,因此占全球市场的份额相对

  FPGA为现场可编程门阵列,作为目前仅有的支持再编程芯片,应对未来5G时代到来后激增的芯片设计与功能使用需求,FPGA可以避免如ASSP或ASIC所需要的较长的生产与设计周期。伴随AI、大数据以及云计算发展,FPGA市场规模有望稳定扩大,根据MRFR预测,FPGA在2025年有望达到约125.21亿美元。FPGA行业高度集中,且技术壁垒较高,但目前中国仍然有多家企业发力布局,智多晶凭借其技术实力,在FPGA市场“崭露头角”。智多晶成立于2012年11月,公司专注于可编程逻辑电路器件技术的研发、生产、销售,并为系统制造商提供高集成度、高性价比的可编程逻辑器件、可编程逻辑器件IP核、相关软件设计工具以及系统解决方案。在接受集微网记者

  Molex莫仕旗下的BittWare公司推出IA-840F,这是公司第一种基于英特尔® Agilex™的FPGA卡,该卡的设计在每千瓦性能方面实现了重大的改进,适合下一代的数据中心、网络及边缘计算工作量使用。Agilex的FPGA性能高出40%,或者在功率方面至多可降低40%,具体则与应用需求有关。BittWare利用了Agilex芯片独一无二的瓦式架构,针对形形色色的应用提供了双QSFP-DD (4×100G)、PCIe Gen4x16

  助力BittWare 从边缘到云端的创新 /

  莱迪思半导体有限公司,低功耗可编程器件的领先供应商,近日宣布深圳玩视科技有限公司(HDCVT)采用莱迪思FPGA器件提供的丰富高速的SERDES资源和灵活的I/O接口,实现双通道3GSDI转HDMI/VGA/RGB桥接,适用于专业音视频传输、处理及控制类设备。莱迪思中国销售副总裁王诚先生表示:“玩视科技有限公司作为本地领军企业,专注音频和视频设备的设计、制造和销售。我们很高兴看到他们的产品选用我们的FPGA器件,莱迪思FPGA可实现各类灵活的桥接解决方案,并且通过我们资深的研发和应用工程方面的经验,满足他们的各类需求,帮助他们缩短产品上市时间。”Lattice FPGA系列具备高性能特性,如增强

  的兴起和数据中心的重构将更好和更多地集成和应用加速技术,这给通信和网络设计人员带来了巨大的压力,要求他们去打造每秒可处理和转发万亿字节数据的系统。这些新的系统不仅必须要具备高度可靠性,而且还需要满足人类思维级别的响应时间,以确保严格的性能保证(如图3所示),这就需要全新的架构。尽管可编程逻辑提供了最佳的功能组合,以支持新一代通信和网络系统的复杂需求,但是传统的可编程芯片产品无法满足这些需求。为了平衡片上的处理、互连和外部I / O,必须对整个FPGA架构进行重新考虑。需要最先进的片上网络(NoC)和总线布线能力,来实现所需的带宽和性能。集成的NoC是唯一可行的方法来构建可支持高效计算、巨大数据吞吐量和深度内存层次结构的系统

  如何为下一代通信和网络赋能 /

  凭着“可编程性”和“灵活性”等特性,FPGA近几年在5G通信、人工智能等具有较频繁的迭代升级周期、较大的技术不确定性的领域大放异彩。根据Market Research Future数据显示,FPGA全球市场规模近年来稳步增长,从2013年的45.63亿美元增至2018年的63.35亿美元,预计2025年有望达到约125.21亿美元。在应用起量的过程中,国内高端产品完全依赖进口、研发人才极度短缺、核心专利受限等情况也越发凸显。由于起步时间较晚,国内FPGA企业想要实现市场突围困难重重。与此同时,当前中美贸易战影响下,国产化替代成为了市场的发展主旋律,但从当前国内的FPGA产品研发水平来看,要实现FPGA国产化替代,仍然有很长的路要走

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