Tại sao sử dụng FPGA cho điều khiển bức tường video?
FPGA là viết tắt của mảng cổng lập trình trường. Điều đó khá thú vị, vì vậy hãy bắt đầu với một định nghĩa cơ bản. Về cơ bản, FPGA là một mạch phần cứng mà người dùng có thể lập trình để thực hiện một hoặc nhiều hoạt động logic. Tiến thêm một bước nữa, FPGA là mạch tích hợp, hay IC, là tập hợp các mạch trên chip — đó là phần “mảng”. Các mạch hoặc mảng đó là các nhóm cổng logic, bộ nhớ hoặc các phần tử khác có thể lập trình được.
Bạn có thể sử dụng FPGA khi cần tối ưu hóa chip cho một khối lượng công việc cụ thể hoặc khi bạn có thể cần thực hiện các thay đổi ở cấp độ chip sau này. Việc sử dụng FPGA bao gồm nhiều lĩnh vực—từ thiết bị video và hình ảnh, đến mạch điện cho máy tính, ô tô, ứng dụng hàng không vũ trụ, ngoài ra còn có thiết bị điện tử để xử lý chuyên dụng, v.v. FPGA đặc biệt hữu ích cho việc tạo mẫu các mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) hoặc bộ xử lý. Một FPGA có thể được lập trình lại cho đến khi ASIC hoặc thiết kế bộ xử lý hoàn thiện và không có lỗi và quá trình sản xuất ASIC cuối cùng thực sự bắt đầu. Bản thân Intel sử dụng FPGA để tạo nguyên mẫu chip mới.
Biên giới mới cho FPGA: Trí tuệ nhân tạo
Ngày nay, FPGA đang trở nên nổi bật trong một lĩnh vực khác: mạng nơ-ron sâu (DNN) được sử dụng cho trí tuệ nhân tạo (AI). Chạy các mô hình suy luận DNN cần sức mạnh xử lý đáng kể. Các đơn vị xử lý đồ họa (GPU) thường được sử dụng để tăng tốc xử lý suy luận, nhưng trong một số trường hợp, FPGA hiệu suất cao có thể thực sự tốt hơn GPU trong việc phân tích lượng lớn dữ liệu cho máy học.
Microsoft đã đưa tính linh hoạt của Intel FPGA vào sử dụng để tăng tốc AI. Project Brainwave của Microsoft cung cấp cho khách hàng quyền truy cập vào Intel Stratix FPGA thông qua các dịch vụ đám mây Microsoft Azure. Các máy chủ đám mây được trang bị các FPGA này đã được định cấu hình đặc biệt để chạy các mô hình học sâu. Dịch vụ của Microsoft cho phép các nhà phát triển khai thác sức mạnh của chip FPGA mà không cần mua và cấu hình phần cứng và phần mềm chuyên dụng. Thay vào đó, các nhà phát triển có thể làm việc với các công cụ nguồn mở phổ biến, chẳng hạn như Bộ công cụ nhận thức của Microsoft hoặc khung phát triển AI của TensorFlow.
Trước thách thức nhu cầu gay gắt và nhanh chóng của thị trường 5G và IoT đối với các nhà phát triển hệ thống nhúng, FPGA đã trở thành một lựa chọn phổ biến để phát triển hệ thống. tín hiệu, tín hiệu âm thanh, v.v., sẽ giúp theo đuổi độ đàn hồi cao và hiệu suất tối ưu. Khi ngày càng nhiều nền tảng nhúng bắt đầu cung cấp khả năng tính toán biên mạnh mẽ cho các ứng dụng AI và IoT, FPGA cung cấp hiệu suất cao hơn với mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và tính linh hoạt trong thiết kế cao hơn cho nhà phát triển so với ASIC.
Theo nghiên cứu, thị trường FPGA dự kiến sẽ đạt 5.9 tỷ USD trong 7.6 năm tới, với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là XNUMX%. và cung cấp các sản phẩm thông minh hơn, Nó cung cấp FPGA với công suất cao và hiệu quả cao với độ trễ thấp, và độ tin cậy cao của chất lượng công nghiệp và các thông số kỹ thuật hoàn chỉnh nhất trong ngành, đó là lợi thế lớn nhất của iSEMC trong lĩnh vực Bộ điều khiển tường video cho một thời gian dài.
