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作者：萊迪思半導體 隨著(zhù)新一年的到來(lái)，科技界有一個(gè)話(huà)題似乎難以避開(kāi)：人工智能。事實(shí)上，各家公司對于人工智能談?wù)摰萌绱酥�，沒(méi)有熱度才不正常！ 在半導體領(lǐng)域，大部分對于A(yíng)I的關(guān)注都集中在GPU或專(zhuān)用AI加速器芯片（如NPU和TPU）上。但事實(shí)證明，有相當多的組件可以直接影響甚至運行AI工作負載。FPGA就是其中之一。 對于那些了解FPGA靈活性和可編程性的人來(lái)說(shuō)，這并不令人驚訝，但對許多其他人來(lái)說(shuō)，這兩者之間的聯(lián)系可能并不明顯。問(wèn)題的關(guān)鍵在于通過(guò)軟件讓一些經(jīng)典的AI開(kāi)發(fā)工具（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（CNN））針對FPGA支持的可定制電路設計進(jìn)行優(yōu)化。 FPGA還可以創(chuàng )建多個(gè)并行計算流水線(xiàn)（在概念上類(lèi)似于GPU提供的功能），這對于作為眾多AI算法核心的矩陣乘法計算類(lèi)型來(lái)說(shuō)非常有用。此外，FPGA架構設計的靈活性可用于在芯片上分配存儲塊，從而優(yōu)化數據傳輸——這是對AI軟件的另一個(gè)關(guān)鍵需求。 多年來(lái)，萊迪思半導體一直致力于開(kāi)發(fā)能夠實(shí)現這些類(lèi)型功能的軟件工具，并擁有一整套產(chǎn)品。從將現有或新構建的AI模型調整為在其低功耗設計上最高效運行的格式，到創(chuàng )建對這些模型最有效的電路和芯片設計，這些應用幾乎可以勝任任何工作。這種完整的閉環(huán)系統將極大幫助企業(yè)將人工智能功能集成到其設備和其他硬件中。 在A(yíng)I模型方面，萊迪思的sensAI解決方案可以使用在TensorFlow、Caffe和Keras等行業(yè)標準AI框架中訓練過(guò)的模型，并利用模型量化、剪枝和稀疏性利用等技術(shù)，使其在FPGA資源上運行。然后，萊迪思神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )編譯器可以分析模型，并根據電路和片上網(wǎng)絡(luò )的類(lèi)型提出建議，以最有效地運行。在軟件方面，萊迪思的Propel和Radiant芯片設計軟件可用于創(chuàng )建合適的電路組合，以盡可能高能效的方式加速這些模型的運行。 
在創(chuàng )建這些芯片設計時(shí)，公司不必從頭開(kāi)始，而是可以利用萊迪思專(zhuān)門(mén)構建的關(guān)鍵IP模塊，例如其CNN加速器系列。這些預構建的電路集為各種應用提供了核心基礎，包括人員和物體檢測、物體分類(lèi)、關(guān)鍵詞識別等。此外，由于FPGA的可編程特性，可以編輯和添加這些IP模塊，以滿(mǎn)足特定應用應用的要求。 這種預構建IP模塊組合的一個(gè)容易被忽視但非常重要的意義在于，它能幫助更多開(kāi)發(fā)者創(chuàng )建自定義FPGA。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因為許多人承認FPGA雖然具有強大、靈活的特性，但編程困難。開(kāi)發(fā)FPGA設計核心的專(zhuān)用RTL代碼一直是少數人才能完成的專(zhuān)業(yè)任務(wù)，因此需要為芯片設計人員提供適合的工具，從而以搭建樂(lè )高積木的方式將預構建的組件連接在一起，讓開(kāi)發(fā)變得更加簡(jiǎn)單。 同樣，萊迪思還賦予許多軟件開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)熟悉的傳統AI框架（如 TensorFlow）的能力，幫助更廣泛的人群創(chuàng )建在FPGA上運行的AI模型。 事實(shí)上，正是歸功于這種簡(jiǎn)化，FPGA在A(yíng)I應用中的應用潛力才能如此多樣化。隨著(zhù)各行各業(yè)的公司爭先恐后地研究如何最好地將人工智能應用于從汽車(chē)、醫療、消費電子、工業(yè)等領(lǐng)域，將有更廣泛的潛在客戶(hù)群將尋求半導體解決方案來(lái)實(shí)現這些功能。雖然在過(guò)去，其中一部分人可能已經(jīng)知道或考慮將FPGA作為一種潛在的選擇，但萊迪思半導體提供的產(chǎn)品可以使FPGA成為更多群體信賴(lài)的強大選擇。 毫無(wú)疑問(wèn)，2024年會(huì )看到人們大量將人工智能特性和功能集成到更廣泛的應用中。令人興奮的是，FPGA最終可能會(huì )成為這一浪潮的強大推動(dòng)力。 Bob O’Donnell是市場(chǎng)研究公司TECHnalysis Research的總裁兼首席分析師，該公司為技術(shù)行業(yè)和專(zhuān)業(yè)金融領(lǐng)域提供戰略咨詢(xún)和市場(chǎng)研究服務(wù)。 |
