Γιατί να χρησιμοποιήσετε το FPGA για ελεγκτής τοίχου βίντεο?
Το FPGA σημαίνει συστοιχία πύλης με δυνατότητα προγραμματισμού πεδίου. Αυτό είναι αρκετά μπουκιά, οπότε ας ξεκινήσουμε με έναν βασικό ορισμό. Ουσιαστικά, ένα FPGA είναι ένα κύκλωμα υλικού που μπορεί να προγραμματίσει ένας χρήστης για να πραγματοποιήσει μία ή περισσότερες λογικές λειτουργίες. Πηγαίνοντας ένα βήμα παραπέρα, τα FPGA είναι ολοκληρωμένα κυκλώματα, ή IC, τα οποία είναι σετ κυκλωμάτων σε ένα τσιπ - αυτό είναι το τμήμα «array». Αυτά τα κυκλώματα, ή πίνακες, είναι ομάδες προγραμματιζόμενων λογικών πυλών, μνήμης ή άλλων στοιχείων.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα FPGA όταν χρειάζεται να βελτιστοποιήσετε ένα τσιπ για συγκεκριμένο φόρτο εργασίας ή όταν είναι πιθανό να χρειαστεί να κάνετε αλλαγές σε επίπεδο τσιπ αργότερα. Οι χρήσεις των FPGA καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα τομέων—από εξοπλισμό βίντεο και απεικόνισης, μέχρι κυκλώματα για εφαρμογές υπολογιστών, αυτοκινήτων, αεροδιαστημικής, εκτός από ηλεκτρονικά για εξειδικευμένη επεξεργασία και άλλα. Τα FPGA είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για τη δημιουργία πρωτοτύπων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (ASIC) ή επεξεργαστών για συγκεκριμένες εφαρμογές. Ένα FPGA μπορεί να επαναπρογραμματιστεί έως ότου το ASIC ή ο σχεδιασμός του επεξεργαστή είναι οριστικός και χωρίς σφάλματα και ξεκινήσει η πραγματική κατασκευή του τελικού ASIC. Η ίδια η Intel χρησιμοποιεί FPGA για να δημιουργήσει πρωτότυπα νέα τσιπ.
Τα Νέα Σύνορα για FPGA: Τεχνητή Νοημοσύνη
Σήμερα, τα FPGA αποκτούν εξέχουσα θέση σε έναν άλλο τομέα: βαθιά νευρωνικά δίκτυα (DNNs) που χρησιμοποιούνται για τεχνητή νοημοσύνη (AI). Η εκτέλεση μοντέλων συμπερασμάτων DNN απαιτεί σημαντική ισχύ επεξεργασίας. Οι μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPUs) χρησιμοποιούνται συχνά για την επιτάχυνση της επεξεργασίας συμπερασμάτων, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, τα υψηλής απόδοσης FPGA ενδέχεται να ξεπεράσουν τις GPU στην ανάλυση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων για μηχανική μάθηση.
Η Microsoft χρησιμοποιεί ήδη την ευελιξία της Intel FPGA για να επιταχύνει την AI. Το Project Brainwave της Microsoft παρέχει στους πελάτες πρόσβαση σε Intel Stratix FPGA μέσω υπηρεσιών cloud Microsoft Azure. Οι διακομιστές cloud εξοπλισμένοι με αυτά τα FPGA έχουν ρυθμιστεί ειδικά για την εκτέλεση μοντέλων βαθιάς μάθησης. Η υπηρεσία της Microsoft επιτρέπει στους προγραμματιστές να αξιοποιούν τη δύναμη των τσιπ FPGA χωρίς να αγοράζουν και να διαμορφώνουν εξειδικευμένο υλικό και λογισμικό. Αντ 'αυτού, οι προγραμματιστές μπορούν να εργαστούν με κοινά εργαλεία ανοιχτού κώδικα, όπως το Microsoft Cognitive Toolkit ή το πλαίσιο ανάπτυξης TensorFlow AI.
Αντιμέτωποι με την έντονη και γρήγορη πρόκληση ζήτησης της αγοράς 5G και IoT για προγραμματιστές ενσωματωμένων συστημάτων, το FPGA έχει γίνει μια δημοφιλής επιλογή για ανάπτυξη συστήματος. Μέσω του πλαισίου σχεδιασμού της ελαστικότητας FPGA, για μεγάλο αριθμό πολύπλοκων λειτουργιών δεδομένων, όπως η εικόνα Το σήμα, το ηχητικό σήμα, κ.λπ., θα βοηθήσουν στην επιδίωξη υψηλής ελαστικότητας και βέλτιστης απόδοσης. Καθώς όλο και περισσότερες ενσωματωμένες πλατφόρμες αρχίζουν να παρέχουν ισχυρές δυνατότητες υπολογιστικής ακμής για εφαρμογές AI και IoT, τα FPGA προσφέρουν υψηλότερη απόδοση με χαμηλότερη κατανάλωση ισχύος και μεγαλύτερη ευελιξία σχεδιασμού προγραμματιστές σε σύγκριση με ASICs.
Η αγορά FPGA αναμένεται να φτάσει τα 5.9 δισεκατομμύρια δολάρια τα επόμενα πέντε χρόνια, με μέσο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 7.6%, σύμφωνα με τη μελέτη. Με την Intel και την AMD και άλλα μεγάλα εργοστάσια συνεχίζουν να προωθούν την τεχνολογία FPGA, το iSEMC δεσμεύεται συνεχώς για καινοτομία και παρέχει εξυπνότερα προϊόντα, Παρέχει στο FPGA υψηλή χωρητικότητα και υψηλή απόδοση με χαμηλή καθυστέρηση, και την υψηλή αξιοπιστία της βιομηχανικής ποιότητας και τις πληρέστερες προδιαγραφές στον κλάδο, το οποίο είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του iSEMC στον τομέα του τηλεοπτικού χειριστηρίου για πολύς καιρός.
