人工智能已成為變革制造、運輸、通信和醫(yī)療器械等各個市場的前沿技術(shù)，在半導體領(lǐng)域，大部分對于AI的關(guān)注都集中在GPU或?qū)Ｓ肁I加速器芯片(如NPU和TPU)上。但事實證明，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。

更強的并行計算能力、面對不斷更新的AI算法時展現(xiàn)出來的架構(gòu)靈活性、以及對知識產(chǎn)權(quán)成果的安全保護，是AI應用選擇FPGA的三大主因。多年來，萊迪思(Lattice)半導體還一直致力于開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)這些類型功能的軟件工具——從將現(xiàn)有或新構(gòu)建的AI模型調(diào)整為在其低功耗設(shè)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(shè)計，這種完整的閉環(huán)系統(tǒng)將極大幫助企業(yè)將人工智能功能集成到其設(shè)備和其他硬件中。

傳感器橋接參考設(shè)計

萊迪思與NVIDIA合作開發(fā)的Edge AI解決方案，包括各種傳感器和接口的互連、設(shè)計可擴展性和低延遲等，大幅簡化并加速了需要不同傳感器輸入接口和協(xié)議的智能邊緣系統(tǒng)的部署，使開發(fā)人員在設(shè)計醫(yī)療保健、機器人和嵌入式視覺領(lǐng)域的高性能網(wǎng)絡(luò)邊緣AI應用時，能夠快速實現(xiàn)從傳感器到計算的連接橋接應用程序設(shè)計與開發(fā)。

這款開源參考開發(fā)板基于低功耗的萊迪思CertusPro-NX FPGA和NVIDIA Orin平臺，支持低延遲、靈活的傳感器配置和接口以及以太網(wǎng)分組器。通過與Nvidia Holoscan傳感器橋無縫耦合，該設(shè)計提供易于編程的系統(tǒng)控制、可隨時使用的可配置FPGA IP，以及利用Nvidia IGX Orin和Orin AGX上的Nvidia Holoscan進行數(shù)據(jù)采集和處理的全棧解決方案。此外，標準的API接口還支持流式DMA(streaming DMA)、控制接口、傳輸抽象層、帶有GPUDirect RDMA功能的ConnectX Smart NIC加速、Linux套接字(Linux sockets)，以及集成各種傳感器和驅(qū)動程序的能力。

持續(xù)優(yōu)化端側(cè)AI

網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備需要AI解決方案來增強實時在線功能，這包括更強的情景感知能力、更高的能效、靈活和低延遲的傳感器橋接、更低的復雜性和簡化的集成。

萊迪思通過專為AI優(yōu)化的低功耗FPGA、萊迪思sensAI解決方案集合和先進的計算機視覺注意力感知軟件，為希望提供高質(zhì)量AI體驗的設(shè)計人員提供了端到端的解決方案。這種硬件和軟件組合支持用戶感知智能設(shè)備進行AI/ML 模型訓練、驗證和編譯。這些工具還支持超低功耗計算機視覺算法，可延長電池使用時間，保護用戶隱私和數(shù)據(jù)安全性，并且完全可編程。

激活AI PC創(chuàng)新

IDC預測數(shù)據(jù)顯示，2024年將有望成為AI PC快速發(fā)展的第一年，預計2024年整體PC市場AI PC占比將達到55%，而2027年將達到85%。

借助萊迪思的解決方案，OEM廠商可以智能邊緣應用面向未來，使其適應人工智能創(chuàng)新的快速發(fā)展，并獲得智能傳感、注意力跟蹤、旁觀者檢測和增強硬件安全性等功能。具體而言，通過利用萊迪思sensAI技術(shù)，PC可以在用戶接近或離開時自動開機/關(guān)機，警告用戶不要圍觀，并通過在用戶分心時調(diào)暗屏幕來延長電池壽命。

由于PC在網(wǎng)絡(luò)邊緣運行，因此設(shè)備上的AI必須安全靈活，才能跟上不斷變化的環(huán)境。萊迪思的AI解決方案增加了一層安全性和隱私性，無需向云端發(fā)送任何內(nèi)容。使用萊迪思的智能傳感解決方案時，邊緣處理是在傳感器旁邊完成的，采用硬件實現(xiàn)，而硬件設(shè)計經(jīng)過加密無法更改。在感知模式下，僅共享元數(shù)據(jù)，視頻路徑則被完全切斷。此外，升級也要經(jīng)過身份驗證，不允許未經(jīng)授權(quán)訪問設(shè)計。

總體而言，利用萊迪思的AI解決方案，開發(fā)人員將能夠擺脫對FPGA的傳統(tǒng)刻板印象，其強大的低功耗/可編程特性、預構(gòu)建的IP模塊組合/AI模型、高效的設(shè)計軟件，能夠幫助更廣泛的人群將人工智能特性和功能集成到更廣泛的應用中。

審核編輯：劉清