人工智能已成為變革制造、運(yùn)輸、通信和醫(yī)療器械等各個(gè)市場(chǎng)的前沿技術(shù)，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，大部分對(duì)于AI的關(guān)注都集中在GPU或?qū)Ｓ肁I加速器芯片(如NPU和TPU)上。但事實(shí)證明，有相當(dāng)多的組件可以直接影響甚至運(yùn)行AI工作負(fù)載，FPGA就是其中之一。

更強(qiáng)的并行計(jì)算能力、面對(duì)不斷更新的AI算法時(shí)展現(xiàn)出來(lái)的架構(gòu)靈活性、以及對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果的安全保護(hù)，是AI應(yīng)用選擇FPGA的三大主因。多年來(lái)，萊迪思(Lattice)半導(dǎo)體還一直致力于開(kāi)發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)這些類型功能的軟件工具——從將現(xiàn)有或新構(gòu)建的AI模型調(diào)整為在其低功耗設(shè)計(jì)上最高效運(yùn)行的格式，到創(chuàng)建對(duì)這些模型最有效的電路和芯片設(shè)計(jì)，這種完整的閉環(huán)系統(tǒng)將極大幫助企業(yè)將人工智能功能集成到其設(shè)備和其他硬件中。

傳感器橋接參考設(shè)計(jì)

萊迪思與NVIDIA合作開(kāi)發(fā)的Edge AI解決方案，包括各種傳感器和接口的互連、設(shè)計(jì)可擴(kuò)展性和低延遲等，大幅簡(jiǎn)化并加速了需要不同傳感器輸入接口和協(xié)議的智能邊緣系統(tǒng)的部署，使開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)醫(yī)療保健、機(jī)器人和嵌入式視覺(jué)領(lǐng)域的高性能網(wǎng)絡(luò)邊緣AI應(yīng)用時(shí)，能夠快速實(shí)現(xiàn)從傳感器到計(jì)算的連接橋接應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

這款開(kāi)源參考開(kāi)發(fā)板基于低功耗的萊迪思CertusPro-NX FPGA和NVIDIA Orin平臺(tái)，支持低延遲、靈活的傳感器配置和接口以及以太網(wǎng)分組器。通過(guò)與Nvidia Holoscan傳感器橋無(wú)縫耦合，該設(shè)計(jì)提供易于編程的系統(tǒng)控制、可隨時(shí)使用的可配置FPGA IP，以及利用Nvidia IGX Orin和Orin AGX上的Nvidia Holoscan進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理的全棧解決方案。此外，標(biāo)準(zhǔn)的API接口還支持流式DMA(streaming DMA)、控制接口、傳輸抽象層、帶有GPUDirect RDMA功能的ConnectX Smart NIC加速、Linux套接字(Linux sockets)，以及集成各種傳感器和驅(qū)動(dòng)程序的能力。

持續(xù)優(yōu)化端側(cè)AI

網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備需要AI解決方案來(lái)增強(qiáng)實(shí)時(shí)在線功能，這包括更強(qiáng)的情景感知能力、更高的能效、靈活和低延遲的傳感器橋接、更低的復(fù)雜性和簡(jiǎn)化的集成。

萊迪思通過(guò)專為AI優(yōu)化的低功耗FPGA、萊迪思sensAI解決方案集合和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)注意力感知軟件，為希望提供高質(zhì)量AI體驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員提供了端到端的解決方案。這種硬件和軟件組合支持用戶感知智能設(shè)備進(jìn)行AI/ML 模型訓(xùn)練、驗(yàn)證和編譯。這些工具還支持超低功耗計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法，可延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，保護(hù)用戶隱私和數(shù)據(jù)安全性，并且完全可編程。

激活A(yù)I PC創(chuàng)新

IDC預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2024年將有望成為AI PC快速發(fā)展的第一年，預(yù)計(jì)2024年整體PC市場(chǎng)AI PC占比將達(dá)到55%，而2027年將達(dá)到85%。

借助萊迪思的解決方案，OEM廠商可以智能邊緣應(yīng)用面向未來(lái)，使其適應(yīng)人工智能創(chuàng)新的快速發(fā)展，并獲得智能傳感、注意力跟蹤、旁觀者檢測(cè)和增強(qiáng)硬件安全性等功能。具體而言，通過(guò)利用萊迪思sensAI技術(shù)，PC可以在用戶接近或離開(kāi)時(shí)自動(dòng)開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)，警告用戶不要圍觀，并通過(guò)在用戶分心時(shí)調(diào)暗屏幕來(lái)延長(zhǎng)電池壽命。

由于PC在網(wǎng)絡(luò)邊緣運(yùn)行，因此設(shè)備上的AI必須安全靈活，才能跟上不斷變化的環(huán)境。萊迪思的AI解決方案增加了一層安全性和隱私性，無(wú)需向云端發(fā)送任何內(nèi)容。使用萊迪思的智能傳感解決方案時(shí)，邊緣處理是在傳感器旁邊完成的，采用硬件實(shí)現(xiàn)，而硬件設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)加密無(wú)法更改。在感知模式下，僅共享元數(shù)據(jù)，視頻路徑則被完全切斷。此外，升級(jí)也要經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證，不允許未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)設(shè)計(jì)。

總體而言，利用萊迪思的AI解決方案，開(kāi)發(fā)人員將能夠擺脫對(duì)FPGA的傳統(tǒng)刻板印象，其強(qiáng)大的低功耗/可編程特性、預(yù)構(gòu)建的IP模塊組合/AI模型、高效的設(shè)計(jì)軟件，能夠幫助更廣泛的人群將人工智能特性和功能集成到更廣泛的應(yīng)用中。

審核編輯：劉清