邊緣計算時代下FPGA芯片的正確打開方式

（文章來源：與非網(wǎng)）

從業(yè)者認為，5G時代和工業(yè)領域最相關的技術就是邊緣計算。其實，得益于技術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)掛鉤的領域。

最新研究表明，2019 年全球物聯(lián)網(wǎng)的連接設備數(shù)量超過 80 億。隨著每秒有 100 多個新的物聯(lián)網(wǎng)設備連網(wǎng)，隨著技術的進步，物聯(lián)網(wǎng)的采用率在逐漸提高，預計物聯(lián)網(wǎng)設備的數(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)設備和應用程序。將計算移到邊緣端可以大大減少網(wǎng)絡延遲和帶寬使用。

“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)生新的應用需求，尤其是在邊緣側。”高云半導體國際營銷總監(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，所有數(shù)據(jù)都通過網(wǎng)絡傳輸?shù)皆朴嬎?a target="_blank">中心進行處理，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充。Grant Jennings 指出：“雖然術語 ‘邊緣計算’相對較新，但對于邊緣計算的應用其實很早就開始了。

數(shù)據(jù)中心啟用了新的、改進的方法來為連接設備執(zhí)行計算，這樣的方式不會消失，因為不同的設備具有不同的功能，有著不同的計算需求。未來，數(shù)據(jù)中心將繼續(xù)以混合方式發(fā)展，并為邊緣設備提供幫助。在這種混合模型中，系統(tǒng)將根據(jù)應用的功耗、成本、外形尺寸和性能需求而配備相應數(shù)量的邊緣計算算力和云計算算力?！?/p>

Grant Jennings 認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)時間的推移和技術的進步創(chuàng)建可立即部署的新產(chǎn)品，進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，以及具有獨立、并行和流水線的計算功能，非常適合滿足邊緣設備的計算需求?！彼f到。高云半導體是一家專業(yè)從事國產(chǎn)現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPGA)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的高科技企業(yè)。在邊緣計算領域，高云半導體選擇用 FPGA 幫助客戶解決各種技術和應用挑戰(zhàn)。通過 Grant Jennings 的描述我們了解到：

高云半導體為面向邊緣的應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用中提供獨特的功能。邊緣計算通常需要用于照相機、麥克風、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。大量靈活的 IO 以及獨立并行處理和傳輸來自多個傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)的能力，使高云半導體的產(chǎn)品成為邊緣計算的理想選擇。

為滿足低功耗需求，高云半導體的 FPGA 器件具有內(nèi)置的電源管理功能，可在不使用時關閉設備電源。高云半導體還擁有基于低功耗構建的設備，該設備就像永遠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)設備的安全需求，高云半導體發(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。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)單個設備的固有半導體特性生成的，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備唯一身份，以在設備內(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)標準轉(zhuǎn)換為另一種工業(yè)標準。 例如，F(xiàn)PGA 通常用于從一個攝像機或顯示接口轉(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準化。 FPGA 將繼續(xù)協(xié)助為這些標準化系統(tǒng)添加獨特和差異化的功能。高云半導體發(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)其余部分進行通信之前對連接進行身份驗證并加密數(shù)據(jù)。

高云半導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，隨著新技術的發(fā)展，系統(tǒng)可以輕松適應新的需求、應用和功能，而不會帶來巨大的成本負擔。 因此，使用高云半導體的設備在中國的邊緣計算市場將出現(xiàn)顯著增長，高云半導體將繼續(xù)通過 SecureFPGA 和 GoAI 等解決方案來賦能這一市場。

（責任編輯：fqj）