FPGA以软件定义SoC Xilinx让AI系统设计更具弹性

安富利台湾产品管理经理吴孟儒。

快速上市向来是系统设计所追求的目标，不过IC设计耗工费时，1颗ASIC从设计到量产短则数月长则1年，面对市场环境的快速变化显然缓不济急，近年来软件定义硬件(Software Define Hardware)即成为趋势。然而软件的运算有其时间需求，即便ASIC架构效能再强，处理器在编解码时仍须有一定的时脉周期，对此全球技术解决方案提供商安富利台湾的产品管理经理吴孟儒指出，Xilinx所提出的SoC + FPGA的产品，就是透过SDSoC(Software Define SoC)概念，以快速定制与硬件加速的方式，同时解决产品上市与系统运算延迟等两大问题。

就架构来看，FPGA包含了LUT(Look up Table)、DSP、存储器、PLL、IO等元件，透过这些元件的整合，FPGA即俱备SDSoC能力。吴孟儒表示，过去FPGA的售价较高，大多被IC设计业者用于ASIC开发前期，透过其可编程的特色，为所设计的IC验证功能，以降低ASIC的失败机率。后期FPGA的价格渐低，应用也开始拓展，对产品数量不大的厂商而言，ASIC的开发成本过高，因此可直接采用FPGA做为量产的产品，此外FPGA也被广泛应用于各种领域，从消费性到非消费产品，均可见到其踪迹。

除了应用外，FPGA本身的整合弹性也非常高，以Xilinx的解决方案为例，其FPGA不但可将CPU整合入内，也可与CPU并联成为多核心架构，此外Xilinx也推出Zynq Ultrascale + MPSoC元件，吴孟儒指出，此平台是异构多处理器SoC，包括了处理器子系统和带有专用引擎的可编程逻辑，工程师可自行选择运算处所，优化系统效能与功率，在开发套件部分，Xilinx的DNNDK则可协助AI系统开发，DNNDK为深度神经网络开发套件，其开发环境可以简化并应用DeePhi DPU在深度学习应用上的开发与部署。

吴孟儒表示，嵌入式系统已成为AI的重要趋势，FPGA + SoC的高整合与可编程特色，可协助系统开发者缩短产品上市时间，其日渐强大的效能，也可满足AI系统的高度运算需求，Xilinx是FPGA产业的领导厂商，除了产品外，也提供了完整的开发套件，协助系统厂商降低AI或任何系统的开发门槛，快速掌握商机。