近期，全球最大專注于FPGA解決方案的提供商Altera正式推出FPGA AI套件26.1.1版本，完成其AI軟件平臺(tái)的又一次重要升級(jí)。這款專為FPGA系統(tǒng)打造的AI開發(fā)與部署一體化軟件平臺(tái)，旨在簡(jiǎn)化并加速已訓(xùn)練AI模型在FPGA芯片上的部署落地，為機(jī)器人、實(shí)時(shí)自主設(shè)備等物理AI系統(tǒng)相關(guān)的邊緣AI應(yīng)用提供核心支撐。

空間編譯器架構(gòu)：從串行到流式，性能媲美ASIC

26.1.1版本最大的技術(shù)亮點(diǎn)，在于引入了全新的編譯器技術(shù)——AI模型空間映射架構(gòu)（Spatial Compiler Architecture）。這一架構(gòu)能夠?qū)?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)/" target="_blank">神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接映射至FPGA硬件層，以流式數(shù)據(jù)流運(yùn)算架構(gòu)取代傳統(tǒng)串行處理模式，通過深度優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑和并行算力調(diào)度，大幅提升整體運(yùn)行效率。

根據(jù)Altera官方披露的數(shù)據(jù)，空間編譯器架構(gòu)可將推理延遲降低28倍，同時(shí)減少80%的資源占用，在實(shí)現(xiàn)更高吞吐量、更低功耗的同時(shí)，保留了FPGA架構(gòu)固有的確定性和低時(shí)延表現(xiàn)。這意味著開發(fā)者無需在ASIC的高性能與FPGA的靈活性之間做取舍——在Altera的Agilex? FPGA上，二者可以兼得。

為物理AI而生：確定性、低時(shí)延、可迭代

邊緣AI正在重新定義機(jī)器人、自主設(shè)備等物理AI系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)世界的交互方式，使其能夠在復(fù)雜多變的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)時(shí)感知、分析決策與自主執(zhí)行。然而，這類系統(tǒng)對(duì)高性能、低延遲的傳感器處理、高效的AI推理能力以及確定性的響應(yīng)速度提出了極高的要求——任何一次推理的延遲抖動(dòng)，都可能導(dǎo)致物理世界中的安全事故。

FPGA AI套件26.1.1正是為這一需求而設(shè)計(jì)。它不僅實(shí)現(xiàn)了媲美ASIC的優(yōu)化AI推理性能，還支持業(yè)務(wù)負(fù)載的靈活迭代與再次編程。當(dāng)AI模型需要更新、當(dāng)應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)生變化，開發(fā)者無需重新流片，只需在FPGA上重新部署即可。同時(shí)，基于FPGA架構(gòu)的確定性運(yùn)行能力，確保了每一次推理的響應(yīng)時(shí)間都可預(yù)測(cè)、可驗(yàn)證，這對(duì)于功能安全要求嚴(yán)苛的機(jī)器人和自動(dòng)駕駛等場(chǎng)景至關(guān)重要。

這些優(yōu)勢(shì)使其完美契合視覺識(shí)別、視頻分析、語言模型以及傳感器處理等物理AI系統(tǒng)中廣泛的實(shí)時(shí)邊緣應(yīng)用需求。

軟硬協(xié)同：Agilex? FPGA筑牢物理AI底座

FPGA AI套件的能力發(fā)揮，離不開Altera Agilex? FPGA產(chǎn)品組合的硬件支撐。Agilex?系列提供了多樣化的算力規(guī)格、豐富的外設(shè)選項(xiàng)與高速接口配置，可有效滿足不同形態(tài)設(shè)備的邊緣AI部署需求。

其中，Agilex? 5系列通過嵌入內(nèi)核邏輯結(jié)構(gòu)中的AI張量功能優(yōu)化了傳統(tǒng)DSP模塊，可提供高達(dá)56 TOPS INT8的AI性能，能夠滿足計(jì)算密集型AI工作負(fù)載的需求。Agilex? 7 FPGA M系列則提供高達(dá)32GB的HBM2E內(nèi)存，突破了大語言模型等內(nèi)存敏感型AI工作負(fù)載的瓶頸。此外，Agilex? FPGA還引入了后量子密碼學(xué)（PQC）安全啟動(dòng)功能，結(jié)合業(yè)界領(lǐng)先的設(shè)計(jì)安全特性，為物理AI系統(tǒng)筑牢原生且卓越的功能安全、信息防護(hù)與高可靠運(yùn)行底座。

降低開發(fā)門檻：主流框架無縫銜接，免費(fèi)開放下載

FPGA AI套件26.1.1的另一大價(jià)值，在于大幅降低了FPGA上部署AI的開發(fā)門檻。開發(fā)者可將該套件與PyTorch、TensorFlow、ONNX等主流行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)框架，以及OpenVINO?工具套件的模型優(yōu)化工具協(xié)同搭配使用。完整的開發(fā)流程清晰直觀：數(shù)據(jù)科學(xué)家使用主流框架訓(xùn)練模型，OpenVINO將其轉(zhuǎn)換為中間表示（IR），F(xiàn)PGA AI套件再通過空間編譯器將IR映射為針對(duì)FPGA硬件優(yōu)化的推理IP，最終生成可部署的.bin文件。

這一流程將"在FPGA上部署AI"從一個(gè)加速器設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)系統(tǒng)集成問題，數(shù)據(jù)科學(xué)家、FPGA工程師和軟件集成商可以在統(tǒng)一的開發(fā)流程中高效協(xié)作，顯著縮短產(chǎn)品上市周期。

Altera業(yè)務(wù)管理部負(fù)責(zé)人Venkat Yadavalli表示："FPGA AI套件26.1.1版本的發(fā)布，是我們整體戰(zhàn)略的重要一環(huán)，旨在降低基于FPGA的AI開發(fā)門檻，并提升方案規(guī)?；涞啬芰?。隨著AI算力持續(xù)向邊緣側(cè)下沉，開發(fā)者亟需兼具高性能、高能效與高靈活性的輕量化部署方案。借助FPGA AI套件，客戶可依托統(tǒng)一開發(fā)流程，在Altera全系列Agilex?產(chǎn)品組合上實(shí)現(xiàn)無縫拓展部署，輕松覆蓋多領(lǐng)域終端應(yīng)用與多元化業(yè)務(wù)場(chǎng)景。"

FPGA AI套件26.1.1版本現(xiàn)已正式開放下載，并同步全面支持Quartus? Prime專業(yè)版26.1軟件。為降低前期開發(fā)門檻，該套件持續(xù)提供免授權(quán)使用機(jī)制，可提供高達(dá)10萬次連續(xù)推理運(yùn)算，讓開發(fā)者在零成本的前提下充分驗(yàn)證方案可行性。

當(dāng)物理AI系統(tǒng)需要在毫秒之間做出決定，當(dāng)確定性與靈活性缺一不可，Altera用FPGA AI套件26.1.1給出了答案：讓AI推理既有ASIC的性能，又有FPGA的自由。