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天啦鲁,这十余款创客设计居然由FPGA搞定

EDN China 麦迪?? 2015年12月14日 ?? 收藏4
按理说‘高大上’的FPGA,多出现在航天航空(如火星探测器)、通信(如基站、数据中心)、测试测量等高端应用场景。但麦迪却也发现,近期,在很多创客的作品内部都有FPGA的影子。这或许也从侧面看出,打从总理先生的“双创”态度以来,开发者们踊跃的态度,创客们的智能硬件作品已经不再是小打小闹,更多的向尖端技术靠拢,也更贴近产业化应用。

但毕竟,FPGA在开发者心目中有着‘开发入门难’、‘贵’等等初印象,对于FPGA在创客作品中的开发与应用,麦迪想从两个角度和大家探讨:“何时考虑在自己的设计中应用FPGA?”、“如何能用好FPGA?”

别看这两个问题简单,要想在天马行空的创客作品中形成具体的答案却也是极为不易的。所以麦迪也特别邀请到了赛灵思(赛灵思公司是FPGA的发明者,)全球高级副总裁汤立人先生陪着我们一起寻找答案。这位华裔高级副总裁是技术出身,在赛灵思工作了20余年,身怀好几个相关领域专利,所以他的见解绝对有权威性。当然这位高级副总裁也没空手来,还带来了十几款在创客活动上被围观的FPGA基因的作品,希望借由实例多给大家些许启发。

关注1:何时考虑在自己的设计中应用FPGA?

对于第一个问题,汤立人先生认为:首先FPGA在算法处理、计算性能和功耗方面有软件和其它硬件不具备的能力。目前看来FPGA或者说赛灵思当前所侧重的全可编程(All Programmable)器件,在最前沿技术领域的应用集中在以下几类:数据融合和图像处理;控制和分析一体化人机界面;加密/安全/实时控制;从传感器/机器到互联网的无缝连接等方面。通俗来说可以应用在可视化、智能分析、感知和反应等过程中。

应用场景则主要集中在:视频/视觉(8K显示;无人机;沉浸式显示);ADAS(环视系统;自主泊车;半自动化驾驶);5G无线(海量MIMO;云RAN);工业物联网(智能电网;电机控制;M2M)等方面。

“就ADAS为例,”汤立人先生解释道:“目前全球范围内参与ADAS或无人驾驶的项目中,大多都采用了全可编程FPGA进行摄像头前端的视频实时数据处理和控制。目前看来,ADAS摄像头对高速环境、高像素、行人侦测追踪、等方面有较高要求,如果有传输延迟可能造成重大交通事故。所以将FPGA放在摄像头端可以快速实时进行视频处理直接对车辆或者驾驶员发布控制信号,无需对获取的信息进行二次分析和处理,所以大大减少了传输延迟问题,同时减轻了后端处理资源消耗。”

对于创客们参与的开发,也有类似的应用场景。目前看来主要集中在机器视觉、智能机器人、虚拟现实、机器控制、运动控制等方面。其中尤以视频和视觉(Video/Vision)处理居多。

图:赛灵思全球高级副总裁汤立人先生在创客活动现场。
图:赛灵思全球高级副总裁汤立人先生在创客活动现场。

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