邊緣計算時代下FPGA的正確打開方式

（文章來源：與非網(wǎng)）
? ? ?? 從業(yè)者認(rèn)為，5G 時代和工業(yè)領(lǐng)域最相關(guān)的技術(shù)就是邊緣計算。其實(shí)，得益于技術(shù)本身擁有的及時處理和分析功能，邊緣計算很可能充斥在每一個和物聯(lián)網(wǎng)掛鉤的領(lǐng)域。

最新研究表明，2019 年全球物聯(lián)網(wǎng)的連接設(shè)備數(shù)量超過 80 億。隨著每秒有 100 多個新的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連網(wǎng)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)的采用率在逐漸提高，預(yù)計物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將成倍增長。同時，隨著用戶數(shù)據(jù)量的增加，越來越多的人使用邊緣計算來優(yōu)化連網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用程序。將計算移到邊緣端可以大大減少網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬使用。

“是的，5G 將使無線功能更接近家庭和工廠環(huán)境，從而更充分地利用邊緣計算+云計算的混合方案，這將產(chǎn)生新的應(yīng)用需求，尤其是在邊緣側(cè)?！备咴?a target="_blank">半導(dǎo)體國際營銷總監(jiān) Grant Jennings 講到。

從概念上講，邊緣計算是相對云計算而言的。云計算是一種集中式服務(wù)，所有數(shù)據(jù)都通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆朴嬎?a target="_blank">中心進(jìn)行處理，這樣的方式讓云計算面對未來更加巨量的數(shù)據(jù)時會有帶寬和算力的問題。而邊緣計算是對這一不足的很好補(bǔ)充。Grant Jennings 指出：“雖然術(shù)語 ‘邊緣計算’相對較新，但對于邊緣計算的應(yīng)用其實(shí)很早就開始了。數(shù)據(jù)中心啟用了新的、改進(jìn)的方法來為連接設(shè)備執(zhí)行計算，這樣的方式不會消失，因為不同的設(shè)備具有不同的功能，有著不同的計算需求。

Grant Jennings 認(rèn)為邊緣計算和云計算混合的方式將成為未來的主流?！翱梢詧?zhí)行邊緣計算且具有云連接性的處理系統(tǒng)是理想的，因為產(chǎn)品開發(fā)人員可以根據(jù)時間的推移和技術(shù)的進(jìn)步創(chuàng)建可立即部署的新產(chǎn)品，進(jìn)而提高邊緣計算的質(zhì)量和數(shù)量?！彼v到。Grant Jennings 表示，FPGA 可以幫助客戶面對邊緣計算+云計算新的混合需求?！癋PGA 擁有高靈活性的 IO，更低的計算功耗，以及具有獨(dú)立、并行和流水線的計算功能，非常適合滿足邊緣設(shè)備的計算需求?！彼f到。

高云半導(dǎo)體為面向邊緣的應(yīng)用提供了基于閃存和 SRAM 的 FPGA，在低成本、低功耗和小尺寸器件應(yīng)用中提供獨(dú)特的功能。邊緣計算通常需要用于照相機(jī)、麥克風(fēng)、IMU 和其他傳感器的專用接口，需要能夠卸載串行處理時計算量大的處理器算法。高云半導(dǎo)體提供的 FPGA 具有非常靈活的 IO，允許連接到幾乎任何類型的接口，例如并行、MIPI CSI-2、sub-lvds 和 HiSPi。同時，高云半導(dǎo)體的 FPGA 還提供高 IO 計數(shù)，從而可以處理許多傳感器，例如 I2S 麥克風(fēng)。大量靈活的 IO 以及獨(dú)立并行處理和傳輸來自多個傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的能力，使高云半導(dǎo)體的產(chǎn)品成為邊緣計算的理想選擇。

為滿足低功耗需求，高云半導(dǎo)體的 FPGA 器件具有內(nèi)置的電源管理功能，可在不使用時關(guān)閉設(shè)備電源。高云半導(dǎo)體還擁有基于低功耗構(gòu)建的設(shè)備，該設(shè)備就像永遠(yuǎn)在線的傳感器集線器，可以一直打開，只需要非常低的功率來處理傳感器輸入，并根據(jù)需要喚醒系統(tǒng)中的各種更高功率組件。

為了滿足邊緣和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全需求，高云半導(dǎo)體發(fā)布了 SecureFPGA 產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用 SRAM PUF(物理不可克隆功能)技術(shù)。該器件基于根密鑰對提供各種反克隆和用戶安全功能，而該根密鑰對是在加電時根據(jù)單個設(shè)備的固有半導(dǎo)體特性生成的，而不是將安全數(shù)據(jù)存儲在閃存中。SecureFPGA 提供了在加電時生成的設(shè)備唯一身份，以在設(shè)備內(nèi)以及向系統(tǒng)的其余部分提供 RoT(信任根)。

通常，F(xiàn)PGA 用于將一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為另一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 例如，F(xiàn)PGA 通常用于從一個攝像機(jī)或顯示接口轉(zhuǎn)換為另一個。 隨著邊緣系統(tǒng)的成熟，常見的元素自然會被標(biāo)準(zhǔn)化。 FPGA 將繼續(xù)協(xié)助為這些標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)添加獨(dú)特和差異化的功能。

高云半導(dǎo)體發(fā)現(xiàn)具有 SecureFPGA 功能的 FPGA SoC 可以很好地解決動態(tài)調(diào)度問題。 該 SoC 的 FPGA 部分可用于前端處理，而 Arm Cortex-M3 處理器可在與系統(tǒng)其余部分進(jìn)行通信之前對連接進(jìn)行身份驗證并加密數(shù)據(jù)。

高云半導(dǎo)體致力于為中國邊緣計算市場提供可編程的硬件解決方案。用于邊緣計算的可編程硬件的好處在于，隨著新技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)可以輕松適應(yīng)新的需求、應(yīng)用和功能，而不會帶來巨大的成本負(fù)擔(dān)。 因此，使用高云半導(dǎo)體的設(shè)備在中國的邊緣計算市場將出現(xiàn)顯著增長，高云半導(dǎo)體將繼續(xù)通過 SecureFPGA 和 GoAI 等解決方案來賦能這一市場。
? ? ? （責(zé)任編輯：fqj）