電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）賽靈思（Xilinx）推出的第一款FPGA芯片XC2064于1985年6月問世，它有600個(gè)門，64個(gè)可配置邏輯塊，運(yùn)行頻率為70MHz。這款現(xiàn)場可編程門陣列FPGA使得工程師能夠靈活地自定義芯片功能，而無需等待芯片從晶圓廠制造返回。它大大提升了芯片的開發(fā)速度，縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。

AMD產(chǎn)品、軟件和解決方案公司副總裁Kirk Saba表示，F(xiàn)PGA 40周年將是一個(gè)非常重要的里程碑，它證明了FPGA的重要性，它是一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)，能夠助力各種各樣不同類型的應(yīng)用和創(chuàng)新。

邊緣智能

包括FPGA、CPU、GPU、ASIC等在內(nèi)的多種計(jì)算引擎正被用于邊緣智能場景中，Kirk Saban認(rèn)為，F(xiàn)PGA最適合的應(yīng)用就是邊緣側(cè)，尤其是需要實(shí)時(shí)處理的情況。而在邊緣側(cè)GPU往往功耗較高。FPGA關(guān)鍵的價(jià)值在于應(yīng)用現(xiàn)場可編程以及可升級的能力，并且FPGA無論是功耗還是性能都可以靈活部署。

他進(jìn)一步指出，要充分地利用底層硬件的能力，實(shí)際上是系統(tǒng)級設(shè)計(jì)的問題，同時(shí)也要充分利用器件所具有的存儲架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)最大的潛能。

“FPGA具有定制化的存儲架構(gòu)，它可以滿足客戶不同的算法需求。”Kirk Saban說道。

AMD擁有廣泛的FPGA產(chǎn)品，最小的以及最低功耗的FPGA例如Spartan UltraScale+ 等，還有Spartan 7、Artix 7，以及Artix UltraScale+ 等都能為客戶提供不同定制化需求。如果客戶需要嵌入式的處理能力，有“Zynq 7000”和“Zyng MPSoC”等產(chǎn)品線?？傊?，基于FPGA可編程能力，可以提供ASIC或者ASSP的解決方案。

在邊緣側(cè)，我們看到越來越多智能器件的部署以及互聯(lián)，例如大量的傳感器、攝像頭等設(shè)備都將搭載邊緣AI，F(xiàn)PGA可以幫助客戶決定在器件上部署多少AI，Kirk Saban表示，在未來我們會看到很多在邊緣側(cè)部署AI的獨(dú)特用戶案例，這個(gè)趨勢在不斷地發(fā)展。

異構(gòu)計(jì)算

數(shù)年前，AMD前瞻性地建立異構(gòu)計(jì)算平臺。從Versal系列產(chǎn)品組合開始，它具有嵌入式計(jì)算能力，又具有多個(gè)ARM的處理核，同時(shí)硬NPU Virtex可以作為AI引擎。

可編程式邏輯FPGA有很多硬化的IP，比如硬以太網(wǎng)核、硬安全核等，能夠助力異構(gòu)計(jì)算。它還能夠提供靈活性，在編程邏輯、AI引擎和特定的應(yīng)用結(jié)合上給用戶帶來嵌入式計(jì)算的輔助方式，并運(yùn)行相應(yīng)的嵌入式操作系統(tǒng)，比如Linux。

“我們已經(jīng)看到了這種顛覆式的變化正在發(fā)生，包括不同芯片之間的角色分工，我們一直以來的價(jià)值主張就是把不同的技術(shù)整合到單一芯片中?！盞irk Saban總結(jié)到。

AMD在小芯片技術(shù)上有著非常悠久的歷史，而這一技術(shù)也將廣泛應(yīng)用于FPGA上。該技術(shù)最早源于AMD與臺積電合作開發(fā)帶有Virtex-7的CoWoS。之后GPU也采用小芯片技術(shù)和內(nèi)存進(jìn)行結(jié)合。AMD將繼續(xù)研發(fā)基于先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品，在不遠(yuǎn)的未來最新研發(fā)產(chǎn)品將陸續(xù)上市。

在過去40年中，F(xiàn)PGA開發(fā)工具如Vivado、Vitis通過不斷優(yōu)化以適應(yīng)軟硬件工程師用戶群體。Kirk Saban表示，Vivado軟件工具主要聚焦于硬件開發(fā)人員，通過高層次綜合、機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化和無縫IP核集成等高級功能，支持開發(fā)人員簡化工作流程、縮短開發(fā)周期并實(shí)現(xiàn)更高的性能。

Vitis則面向軟件開發(fā)人員。不論是寫嵌入式的C代碼還是HLS代碼，它都能夠進(jìn)行編譯等。對于AI引擎來說，Vitis AI工具更多聚焦于與AMD CPU和GPU軟件的結(jié)合。在一體化的AI軟件框架下進(jìn)行開發(fā)，能夠更好地助力客戶在AMD的硬件上訓(xùn)練模型和多平臺部署。

此外，AMD正在將生成式AI技術(shù)融入FPGA開發(fā)流程，引入AI 輔助開發(fā)工具讓復(fù)雜的硬件編程變得更加智能。

AI軟件生態(tài)方面，AMD也在不斷地打磨和增強(qiáng)。早前，AMD收購軟件公司Mipsology，后者核心技術(shù)為Zebra編譯器。此舉將有助于完善AMD在AI領(lǐng)域的編譯器環(huán)節(jié)，提升軟件在硬件上的運(yùn)行效率，增強(qiáng)其AI推理軟件能力。Kirk Saban認(rèn)為，在軟件上的投資將更好地釋放AMD在硬件領(lǐng)域的潛能。

AMD一直大力地支持和倡導(dǎo)開源生態(tài)，通過與Yocto之間的合作，并成為開源社區(qū)非常重要的貢獻(xiàn)者。從而極大地幫助開發(fā)人員加快開發(fā)效率，并確保其得到極具魯棒性的世界級的軟件工具。此外，AMD還推動(dòng)ROCm在GPU軟件領(lǐng)域的開源生態(tài)?？傊?，開源將繼續(xù)成為AMD非常重要的差異點(diǎn)。

FPGA擁抱AI時(shí)代

AMD具有豐富全面的產(chǎn)品矩陣，提供CPU、GPU、FPGA等芯片，最大程度滿足客戶在消費(fèi)級、企業(yè)級、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的不同計(jì)算性能需求。下一代半導(dǎo)體科技浪潮屬于AI，走過發(fā)展的40年，F(xiàn)PGA將在AI時(shí)代扮演重要角色。

Kirk Saban表示，AI、汽車、機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，這些技術(shù)都需要FPGA。譬如我們看到在中國新能源汽車發(fā)展如火如荼，現(xiàn)在的汽車就像四個(gè)輪子裝上的電腦一樣，它需要一系列電子元器件，而FPGA有很大的發(fā)揮空間，包括ADAS、智能駕駛、艙內(nèi)車載娛樂系統(tǒng)等等。另外，無人機(jī)、機(jī)器人等邊緣設(shè)備的自動(dòng)化、智能化，這些都將為AMD在邊緣AI的技術(shù)和能力帶來巨大的契機(jī)。