電子發燒友網報道（文/吳子鵬）根據《2023-2028年中國FPGA芯片行業發展前景預測及投資戰略咨詢報告》，2022年全球FPGA市場規模為79.4億美元，2023年增長至93.6億美元，從2016年到2023年的年復合增長率為10.1%。從市場規模和增速不難看出，FPGA依然是一個小而美的市場，但深刻影響著全球各行業的科技創新。

在2024上海國際嵌入式展（embedded world China），作為低功耗可編程器件領先供應商，萊迪思再一次展示了自己的創新領導力。同時，在全球邊緣AI爆發的當下，萊迪思對FPGA的產品創新也有了新的思考和規劃。

FPGA引領終端創新

據介紹，本屆embedded world China，萊迪思面向AI、汽車和工業領域設計了8個特色展臺，展示FPGA在計算、數據并行、接口定義和車規級品質等方面的能力。

比如在汽車領域，萊迪思展示的其中一款方案是Local Dimming。萊迪思亞太地區應用工程高級總監Frank Xie表示，Local Dimming屬于eDisplay解決方案里面的一部分，萊迪思在這方面提供包括視頻處理、縮放和寬動態等方面的完整解決方案。“此次展出的demo主要是展示Local Dimming在背部調光方面的能力，背光顯示面板的顯示質量很大程度上取決于背光板的亮度控制，傳統方案是采用統一的光源，就會出現‘黑色發白’和‘亮區發暗’等問題，萊迪思的Local Dimming可以把屏幕分成非常小的分區，在高端顯示器或者汽車中控屏、副駕屏方面，這個分區數量可以達到2048甚至是數千的規模，然后每一個分區由獨立的LED來作為背光，這樣能夠顯著提升屏幕的對比度，帶來更好的觀看體驗。”



在汽車領域，萊迪思展示的另一款方案是CMS應用demo。CMS的設計挑戰在于，光學和攝像頭成像具有一定的差異性，CMS采用攝像頭成像的方案，抑制強光和紅綠燈頻率捕捉等都會對攝像頭成像造成很大的挑戰。Frank Xie指出，“萊迪思的方案不僅能夠為汽車CMS實現相關的功能，同時也能夠提供額外的功能安全模塊，目前已經和國內幾家車廠形成了合作。”



在AI方面，萊迪思今年帶來了更強的sensAI。sensAI包括了評估、開發和部署基于FPGA的機器學習和人工智能解決方案所需的一切——模塊化硬件平臺、演示示例、參考設計、神經網絡IP核、軟件開發工具和定制設計服務。通過將內置攝像頭與在萊迪思行業領先的低功耗FPGA上運行的機器學習模型相結合，萊迪思sensAI智能視覺傳感技術可以追蹤用戶在使用設備時的注意力，讓PC更加智能，更好地感知周圍環境。萊迪思現場演示人員在展示sensAI新demo時，不僅演示了通過注意力進行菜單選擇的功能，同時當演示人員注視到一定時間之后，電腦會自動打開文件夾。“這個功能是在去年的注意力感知軟件開發套件的基礎上引申出來的新功能。”



Frank Xie指出，萊迪思sensAI智能視覺傳感技術也可以用于用戶檢測，當一個用戶完成識別之后，除了他（她）之外沒有人可以打開這臺PC。“也已經有客戶將我們sensAI的注意力機制的方案引入AR眼鏡里，通過用戶的眼球來進行選擇，提供更加豐富的控制功能。”

邊緣AI大潮下，FPGA也在積極應變

在本屆embedded world China上，最熱門的話題無疑就是邊緣AI，FPGA也是實現邊緣AI重要的核心元件之一。那么，為應對邊緣AI的爆發性需求，FPGA會有怎樣的變化呢？

Frank Xie表示，“萊迪思的地位是讓我們的芯片能夠更加適用于打造邊端的AI功能。首先，低功耗一直以來都是萊迪思FPGA的主要優勢。其次，在性能方面，我們在最新推出的Avant系列上，優化了DSP架構使其更加適用于邊緣AI方案，相較于我們之前的產品，Avant系列FPGA里的DSP能夠處理更多的數據。”

據介紹，萊迪思Avant系列基于16nm FinFET平臺，該平臺提供強大的25 Gb/s SERDES、硬核PCI Express和外部存儲器PHY接口，以及適用于最新AI/ML和計算機視覺算法的大量DSP。“2023年，我們推出了Avant-E系列，可提供中端FPGA中極高的DSP和存儲邏輯比，支持高速外部存儲器。基于這款產品，我們和國內早期客戶的合作已經到了小批量研制過程，主要是視頻處理的客戶。”

除了更先進的制程和更新的產品系列，FPGA產品形態也在隨著需求的變化而變化，也就是從FPGA到SoC。針對這種變化，Frank Xie回應稱，“FPGA一旦發展到一定規模以后，肯定會走到片上系統，這不光是規模大了以后的自然需求，也是客戶對FPGA廠商的要求，因為有這么多資源以后，自然希望芯片平臺把越來越多的資源融合進來。做片上系統會有幾個方案，比如以軟核的方式實現MCU，也可以選擇ARM核，不同FPGA廠商在做產品定義時會有不同的抉擇。目前，國內幾家FPGA廠商已經在硬核方面有所動作，萊迪思已有產品里面還沒有真正把硬核放在里面，軟核只要有足夠多的資源就可以放進去。但是，在萊迪思規劃的線路圖里面是有包含硬核的片上系統的。”

結語

FPGA一直以來都是引領創新的器件，因為一旦成熟的應用，用戶更加傾向于使用ASIC。在不斷的創新驅動下，中低端FPGA也在逐漸擁抱更先進的制程和更復雜的產品形態，這種蛻變將能夠讓FPGA更好地賦能嵌入式系統創新。