明德扬就业班现正火热招生中,课程主要传授至简设计法,100天的课程足以满足岗位需要,包就业推荐,详情点击咨询...

智能化的未来,fpga担当重要角色

发布时间:2018-01-02

云计算、物联网、5G等技术的发展,将我们带到了一个数字化的世界。数据呈现出一个指数型的增长,预测估计在2020年一个平均的互联网用户每天会产生1.5GB的数据。

这么多的数据也给我们带来了很大的挑战,只有在云计算、数据中心网络的基础设施方面进行非常大的调整,才能满足大数据时代的需求和挑战

FPGA:建设智能互联未来的关键

根据预测,到2020年,将会有500亿个终端联网,现在联网的终端数量才仅是80亿个。未来联网的这些终端数量比现在所需要的带宽每一个都要高。思科预测到2020年IP的流量会达到2300EB量级每年。

数据中心会和这些终端连接起来,这些终端又会和数据中心实现连接,这样的方式被称为一个良性的循环,这个循环开始随着物联网的发展会加速,意味着网络就必须要在更高的速度上处理更多的数据,数据中心也必须要做更复杂的计算,处理更大的数据集,即使嵌入式的终端和设备也要做很多本地的计算。

除此之外,数据中心还会应对一些更加具有挑战性的工作负载。比如说要进行大数据的分析,还有机器学习,最后可以看到在整个循环当中我们会出现一些瓶颈和计算的热点,这个是CPU单独无法应对的,所以说这个时候就需要一种新的技术--FPGA。

FPGA专为加速计算而生

近日,英特尔列出了FPGA针对现在应用最早、转型最厉害的六个全球的市场:5G无线通讯,雷达和航天,网络、云计算、智慧城市和无人驾驶车辆。无论是哪个市场,实际上它们都面临着同样的挑战,就是连接的数量在急剧增长,计算的复杂度也在不断地增长,这就会带来瓶颈和热点。

FPGA就可以帮助我们很好地应对这些挑战。利用FPGA,你的系统的设计不会被锁定,开发时间没有那么长,而且相比这些专用的硬件来说,它更具有灵活性。

以5G为例,目前我们在朝着5G无线通讯的时代在迈进,我们可以看到5G未来需要更大的带宽,需要更复杂的数字信号处理能力,但是现在5G的标准没有最终确定,所以我们不知道5G把消费者和物联网的这些终端连接到云以后会出现什么样的用力。

现在英特尔处在一个非常独特的位置上,能够帮助客户应对5G所带来的挑战,比如说像固定功能和软件、硬件、可编程的终端,还有端到端的解决方案,在整个良性循环中的每一个点,都需要一个成熟的解决方案。

特别是在5G网络上面,FPGA可以有以下一些能力,比如说加速MIMO天线的计算和基带的信号的处理,安全,还有其他一些可能会制约发展的网络的功能。

CPU+FPGA+…… 异构将成为常态

除了直接采用FPGA的产品,CPU+FPGA架构也是大家用到非常多的一种搭配,英特尔的CPU加上FPGA就能取代这些专有的架构,可以提供一些像本地计算、连接和分析的能力,只需要通过加速几个关键的功能就能实现。

另外,用户也可以把这些众多的孤岛放到一个单一的英特尔架构上面,再加上FPGA的环境,再加上5G的网络,实际上可以让整个开发的成本实现很好的降低,降低错误率,另外还可以让我们具备数据分析和机器学习的能力,这样的话,就可以了解网络产生数据到底能给客户带来什么,这样的话,客户可以做出更明智的决定。

FPGA对异构计算或者是异构的架构是至关重要的。FPGA想象成一种先进的多功能的加速器,一方面能够带来最大的编程的灵活性,支持高度差异化的产品,你还可以在现场进行重新配置,虚拟加速任何数字的算法。另外,他们也是支持并行运算的,所以,他们特别适合未来计算的世界,更重要的是他们的性能从吞吐量,从实施的速度和能耗的角度来说,比CPU或者是GPU要优上十倍。

另外可以看到它可以以更低的时延处理更大的数据,比传统的在硬件产品上跑的基于软件的产品更快。就是因为FPGA有以上这些好处,FPGA相当于具有硬件的性能,又具有软件的可编程的能力,所以说对异构计算的环境或者是架构来说变得尤为重要。

英特尔 FPGA灵活、低迟延、高吞吐量、高能效,是理想的人工智能应用加速解决方案。Altera并入英特尔并成为英特尔PSG事业部,获得了英特尔领先业界三年的制程技术,带来更大的容量和更快的速度。最新的STRATIX 10高端芯片已经有样片,ARRIA 10产品已经在全面生产,而CYCLONE 10和MAX10已经可以大量出货。

未来几年,大量数据的融入将使数据中心和云面临巨大的挑战和变化,异构加速和不同环境中出现的动态需求都将通过FPGA来得到满足,英特尔在FPGA方面的努力也将为我们的生活解决很多实际问题。