英特爾、FPGA、重慶這三者到底能產(chǎn)生怎樣的火花

12月19日，“英特爾FPGA中國(guó)創(chuàng)新中心”在重慶舉辦了盛大的揭幕儀式，英特爾主辦的2018 FPGA國(guó)際創(chuàng)新峰會(huì)（下簡(jiǎn)稱“創(chuàng)新峰會(huì)”）也同期舉行。

筆者此前一直向往重慶，口水不斷的召喚，不管是對(duì)美食還是辣妹子，味覺和視覺都無(wú)比好奇。在揭幕儀式和創(chuàng)新峰會(huì)上，TechSugar記者感受到了英特爾和重慶之間的“緣分”。

重慶是中國(guó)中西部唯一的直轄市，有“西部硅谷”之稱。據(jù)資料顯示，早在1972年，中國(guó)第一塊PMOS型LSI（大規(guī)模集成）電路在永川半導(dǎo)體研究所研制成功，重慶在半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展在中國(guó)起到舉足輕重的作用。

時(shí)至今日，重慶發(fā)展集成電路的決心與熱情依然未減。前不久，《重慶市加快集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》發(fā)布，在資金支持方面，重慶將設(shè)立總規(guī)模500億元人民幣的重慶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，一期規(guī)模為200億元，同時(shí)還將對(duì)集成電路項(xiàng)目給予500萬(wàn)的項(xiàng)目進(jìn)行支持。

重慶對(duì)集成電路的重視正如英特爾全球副總裁兼中國(guó)區(qū)總裁楊旭在創(chuàng)新峰會(huì)上所說：“我在全中國(guó)走了許多城市之后，深切感覺重慶所有領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)，對(duì)FPGA這樣的未來(lái)高科技的理解是非常清晰的。領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)非常了解我們行業(yè)所處的狀況以及未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)，且也非常理解FPGA加速計(jì)算能力、對(duì)人工智能應(yīng)用的推動(dòng)以及對(duì)未來(lái)高科技產(chǎn)業(yè)的影響。所以我們一拍即合，選定重慶作為英特爾FPGA創(chuàng)新中心?！?/p>

楊旭還表示，要將重慶打造成為中國(guó)FPGA發(fā)展的人才培育中心、生態(tài)創(chuàng)新中心和產(chǎn)業(yè)集聚中心。這一愿景所要面對(duì)的正是國(guó)內(nèi)FPGA一直以來(lái)的巨大挑戰(zhàn)。

英特爾全球副總裁兼中國(guó)區(qū)總裁楊旭

在創(chuàng)新峰會(huì)期間，幾位嘉賓在FPGA創(chuàng)新論壇上談到國(guó)內(nèi)FPGA面臨哪些挑戰(zhàn)時(shí)，回答都出奇的一致。

正如英特爾FPGA創(chuàng)新中心總經(jīng)理張瑞所說：“第一個(gè)大問題就是人才匱乏，我們有一套非官方的數(shù)據(jù)，美國(guó)現(xiàn)階段FPGA工程師數(shù)量是國(guó)內(nèi)的10-20倍，非常不平衡。并且國(guó)內(nèi)很多理工科類在校生以及畢業(yè)生，都會(huì)使用C語(yǔ)言/C++，但真正會(huì)使用FPGA需要的語(yǔ)言的人才非常匱乏。此外，F(xiàn)PGA使用門檻非常高，尤其在高端領(lǐng)域?！?/p>

過去十年是中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最好的十年，很多優(yōu)秀的人才都坐上了應(yīng)用型科技這趟快車。如今又是國(guó)家科技發(fā)展需要走向新高度的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，必須抓緊培養(yǎng)基礎(chǔ)型人才。杭州加速云信息技術(shù)有限公司總經(jīng)理凌云認(rèn)為：“一個(gè)工程師需要很多項(xiàng)目的鍛煉才能完整掌握一顆期間的特性和知識(shí)。而企業(yè)希望更快的回報(bào)和利潤(rùn)考核要求，對(duì)FPGA工程師的培養(yǎng)和成長(zhǎng)也存在障礙?！?/p>

此時(shí)英特爾在重慶建立FPGA創(chuàng)新中心就有非凡的意義，地處重慶西永微電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)，且緊挨大學(xué)城。

生態(tài)合作伙伴

生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)并非一朝一夕所能達(dá)成，在TechSugar等媒體記者參觀創(chuàng)新中心時(shí)，首先映入眼簾的就是英特爾FPGA生態(tài)合作展示墻（如下）。

偌大的展示中心，多家生態(tài)合作伙伴為英特爾FPGA站臺(tái)。

數(shù)據(jù)中心——戴爾EMC

戴爾易安信（EMC）與英特爾的結(jié)合，可以將FPGA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)帶入各種規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，加速處理數(shù)據(jù)中心日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。據(jù)資料顯示，今年4 月，英特爾宣布其FPGA 已經(jīng)正式應(yīng)用于主流的數(shù)據(jù)中心 OEM 廠商。其中，在全球市場(chǎng)銷量領(lǐng)先的戴爾易安信PowerEdge系列服務(wù)器率先支持英特爾FPGA加速器。

戴爾易安信在PowerEdge R640、R740、R740XD等多個(gè)型號(hào)支持英特爾可編程加速卡（PAC），從而加速數(shù)據(jù)中心的多種核心工作負(fù)載，例如數(shù)據(jù)分析、人工智能等，并通過與英特爾緊密合作，提供面向加速的軟件生態(tài)系統(tǒng)支持。其中，PowerEdge R740和R740XD可支持多達(dá)4路FPGA，PowerEdge R640支持1路FPGA。

另外，戴爾易安信新推出兩款的四路服務(wù)器：PowerEdge R940xa和PowerEdge R840。憑借英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器（多達(dá)112個(gè)處理核心）和大容量?jī)?nèi)存（多達(dá)6TB內(nèi)存和NVDIMM選件）的卓越性能密度，PowerEdge R940xa和PowerEdge R840服務(wù)器提供了強(qiáng)大的性能。兩款四路服務(wù)器都支持FPGA，在數(shù)據(jù)密集型計(jì)算方面表現(xiàn)卓越。

自動(dòng)駕駛——地平線

據(jù)地平線聯(lián)合創(chuàng)始人兼算法副總裁、研究院院長(zhǎng)黃暢介紹：“地平線成立于2015年，成立之初就從邊緣開始打造人工智能計(jì)算平臺(tái)。我們并不是純粹的芯片公司或者算法公司，我們是一個(gè)非常硬的軟件公司，在邊緣側(cè)提供一個(gè)軟硬結(jié)合的平臺(tái)?！?/p>

關(guān)于和英特爾FPGA的結(jié)合，黃暢表示：“在過去一年里，地平線有幸和英特爾結(jié)緣，在英特爾FPGA平臺(tái)上開發(fā)了一系列產(chǎn)品，在做邊緣側(cè)AI過程中發(fā)現(xiàn)FPGA是一個(gè)非常好的快速迭代平臺(tái)，具有很強(qiáng)的通用性和可編程性?！?/p>

Matrix Series Evolution自動(dòng)駕駛平臺(tái)基于英特爾Arria 10 FPGA芯片，其主要解決視覺感知和多種傳感器融合，在一塊板卡上的一顆Arria 10芯片能夠接入4路視頻和多路設(shè)備。

地平線在創(chuàng)新中心展示了Matrix360°視覺感知方案，現(xiàn)場(chǎng)資料顯示，其搭配4路192FOV魚眼攝像頭和8路59.4FOV窄角攝像頭，通過對(duì)攝像頭安裝位置的合理布局，以實(shí)現(xiàn)車身周圍360無(wú)死角視覺感知檢測(cè)。每塊Matrix可同時(shí)接入4路720P視頻輸入，實(shí)時(shí)處理速度>50fps，每塊Matrix的功率僅為31W。

此外，XForce是基于地平線BPU2.0處理器架構(gòu)（伯努利架構(gòu)）的FPGA（Intel A10）邊緣AI計(jì)算平臺(tái)?？梢詫?shí)現(xiàn)密集人體結(jié)構(gòu)化方案（如下）。

醫(yī)療——邁瑞生物

深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司在現(xiàn)場(chǎng)展示了彩色多普勒超聲系統(tǒng)DC-70，其使用了英特爾Arria V FPGA芯片，用于發(fā)射控制，接受信號(hào)處理以及整個(gè)前端系統(tǒng)的控制。加上優(yōu)秀的探頭技術(shù)和算法，不僅能提高影像成像質(zhì)量，還提供了豐富的臨床解決方案。

工業(yè)——海康威視工業(yè)相機(jī)、銳捷網(wǎng)絡(luò)AGV小車

?？低暪I(yè)相機(jī)MV-CA003-21UM采用極高性價(jià)比Sensor，圖像效果理想；Rolling Shutter的相機(jī)支持Global Reset模式，可配合頻閃LED光源取得運(yùn)動(dòng)環(huán)境下無(wú)拖影的圖像；支持自動(dòng)或手動(dòng) 調(diào)節(jié)增益、曝光時(shí)間、白平衡、Gamma校正、LUT、Binning等；支持硬觸發(fā)、軟觸發(fā)及自由運(yùn)行模式 支持自定義ROI，通過降低分辨率提高幀率，支持鏡像輸出。

?？低?a target="_blank">機(jī)器人業(yè)務(wù)中心機(jī)器視覺業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張文聰在創(chuàng)新峰會(huì)上表示：“整個(gè)深度學(xué)習(xí)還未完全定型，而FPGA相較于NPU、VPU，有更快的處理速度，且整個(gè)框架更為靈活，非常適合現(xiàn)在深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)不斷演變的狀況?！?/p>

銳捷網(wǎng)絡(luò)展示了基于英特爾FPGA的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的無(wú)人搬運(yùn)小車，此算法可以驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪，廣泛用于物流倉(cāng)庫(kù)，智能工廠。相比傳統(tǒng)工控機(jī)解決方案，使用SoCFPGA，具有更高的定位精準(zhǔn)度和更低的CPU占用率，系統(tǒng)集成度更高，成本也大大降低。麥克納姆AGV小車完全按照指定路徑實(shí)現(xiàn)直行、側(cè)移，中途運(yùn)行過程中位置偏差可達(dá)1cm內(nèi)。

學(xué)生黨創(chuàng)新專區(qū)

在創(chuàng)新中心，筆者也看到了學(xué)生們基于英特爾FPGA開發(fā)的一些獲獎(jiǎng)方案。

將柱形罐放到平臺(tái)上，便可加入相應(yīng)的樂器聲音，旋轉(zhuǎn)罐子可以調(diào)節(jié)音量。

當(dāng)然，創(chuàng)新中心所展示的方案并不止所舉例的這些，就像FPGA的應(yīng)用一樣廣泛。最后用英特爾中國(guó)戰(zhàn)略合作與創(chuàng)新業(yè)務(wù)部董事總經(jīng)理李德勝總結(jié)的FPGA創(chuàng)新中心“五個(gè)一”作為結(jié)尾。一個(gè)先進(jìn)的FPGA端到端平臺(tái)；一座FPGA綜合孵化加速中心；一套專業(yè)的FPGA人才培養(yǎng)體系；一系列高端產(chǎn)業(yè)峰會(huì) 及 前沿創(chuàng)新大賽；一片極具影響力的FPGA產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。