日厂纷纷公布FPGA研发成果 创造新商机

来源:网络整理 作者:2018年01月24日 11:00
关键词:fpga

日本政府为重振日本半导体产业,积极推动各种先进半导体研发计划,其中一个类别就是FPGA(Field Programmable Gate Array),希望配合人工智能(AI)、物联网(IoT)、与大数据(Bigdata)等新技术,提供更高且更具弹性的机器人等技术应用,并尽快超越目前仍处领先地位的GPU,创造新商机。

目前日本东北大学(Tohoku University)的羽生贵弘教授,正在研发耗电仅需现行FPGA约20%的产品,以磁力控制电路变化,可以让电力只用在运算回路上,不需通过其他电路,不仅运算时可以大幅节省耗电,待机时耗电更不到现有产品的10%,可望减低应用装置的耗电。

而NEC方面开发的省电FPGA,则改用电阻低得多的铜为材料,不仅可以节省待机耗电,运算时更有望将耗电量降低为现行产品的10分之1,回路所占面积大小也只有现在的4分之1。

而且NEC已经把铜材料FPGA装上测试用机器人的关节,用以控制关节马达,确定即时控制机器人姿态时确有效用;接下来则是要让这些FPGA与人工智能组合在同一台机器人上,让机器人移动时能借由各种姿态测量资料,进行自动学习并修改回路,创造运动性能更高的机器人。

FPGA与现在常见的固定电路半导体不同,其内部逻辑电路可在一定程度内依照需要进行修改,比起全部由软体执行运算的一般半导体,更适合即时运算与电路修改,虽然一般来说耗电较大,且在进行固定类型运算时,速度不容易比特制的固定电路产品快,但可即时修正电路则是很大的优点。

目前FPGA多半用在手机的基地台等产品中,但须进行高速处理的数据中心,也逐渐强调FPGA的应用,而在物联网将逐渐普及的现在,强调即时处理的机器人或汽车领域,可望大规模采用FPGA。

因此现在强化FPGA相关技术的厂商,不只是日厂,美国微软(Microsoft)公司的网路搜寻引擎,便在硬体部分采用FPGA,以利加速即时搜寻的处理速度;日本富士通(Fujitsu)旗下研究所也在测试安装FPGA的伺服器系统,据此开发高速影像检索技术,预定在2016年内上市;英特尔(Intel)目前也对这领域有兴趣。

不过在眼前,影像处理的GPU在即时运算方面,仍胜过FPGA一筹,因此美国显示器大厂nVidia在2016年4月就发表新产品,适于人工智能深度学习(Deep Learning)高速即时运算的GPU,与FPGA争夺市场,鹿死谁手还要看后续发展。 

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