三大策略，加速边缘AI运算能力

2019年06月05日

　　“尽管赛灵思一直是以FPGA的发明者著称，但是真正驱动我们在工业领域业务增长的是 Zynq SoC。” 赛灵思ISM 部门市场总监Chetan Khona强调。

赛灵思ISM 部门市场总监Chetan Khona

　　4000人的规模创造了30亿美元的市值，这在很多行业这都会被认为是一个奇迹，赛灵思是非常典型的创新驱动型公司，拥有60项行业第一，专利数量几乎与员工数量一样多，这家成立于1984年的半导体公司，不仅发明了FPGA，也开创了无晶圆厂的半导体企业的经营模式，现在，这种模式在半导体行业中已经非常流行。

　　目前，Chetan所辖的ISM部门包含工业、视觉、医疗、科学还有航天和军工，在赛灵思整体业务收入中排名第四，客户数量位列第一。在我们的采访中，Chetan介绍了ISM领域赛灵思强调三大策略解决方案：堆栈，Alveo加速器卡，边缘和云的合作。通过这三大策略，在未来工业和医疗物联网领域打造赛灵思的独有优势，塑造未来工厂、未来医院和未来城市。并最大限度地减少数据传输，能源消耗，利用单板嵌入式平台融合IT和OT，实现低时延、低功耗、高性能的边缘AI。

三大策略，实现边缘端AI加速

　　工业和医疗物联网领域在近两年出现了共同趋势，数据发生了爆炸式的增长，Chetan表示5-10年以前，数据基本上是本地应用，随着物联网时代的到来，越来越多的设备连接到了网络，如何使用这些快速产生的数据已经成为了一个很大的问题。

　　赛灵思拥有世界级的工业与医疗物联网解决方案堆栈，并可通过最新的Alveo加速卡为工业PC运算加速，让云和边缘实现协作和互补，它们的协作将使计算更加高效。

　　虽然赛灵思是一个半导体制造企业，但在工业物联网和医疗物联网两大业务中均提供了完整的解决方案，这个目标包括通过提供安全性的连接、控制、视觉、线路、软件和人工智能来帮助客户开发所需要的产品，让产品实现更好的性能。

　　今年赛灵思在实时性、确定性的控制与接口、工业生命周期、质量、可靠性、安全性、温度与功耗，等方面继续保持传统优势外，还引入了业界领先的AI时延与性能，与传统的优势进行结合。赛灵思方案的最大特点是让两者兼具，客户不必使用多个器件来完成方案，采用赛灵思单芯片解决方案就能够确保方案的高度集成，实现SoC+AI达到最高的成本有效性。

　　通过与KORTIQ、HALCON、SiliconSoftware合作，实现低时延、高性能的DNN解决方案，也进一步增加了赛灵思的内部解决方案。

　　首先，可以实现高吞吐量和低时延的人工智能，二是能够匹配人工智能创新的快速步伐，三是能够加速整体的应用。虽然市场上的一些器件加入了嵌入式的人工智能加速器，但赛灵思可以实现整个器件的加速，保证整个过程不会出现瓶颈，另外赛灵思提供了功能全面的AI软件平台，并保证软件的高效和优质。

　　Alveo加速卡是赛灵思的全新产品系列，它不是一个芯片，而是一块集成开发板，客户购买之后写入软件，插入PC卡槽里，辅助CPU加速，加速性能非常明显。相比传统方案，数据库搜索和分析可以提高90倍、金融计算提高89倍、机器学习提高20倍、视频处理提高12倍、高性能计算和生命科学提速10倍。

　　所有工业和医疗的物联网都可以使用Alveo加速器卡。如机器人运动规划，在人机协作应用中，人类行为多为不可预见性的，机器人必须计算出自己反应的最佳动作，整个过程通过高强度的计算，Alveo加速卡提供完美的解决方案和更安全的保障，用Alveo加速器卡一台PC可以控制8个机器人，改造工厂的架构和运行效率。

改变数据处理策略，强化边缘端计算能力

　　无论是燃气轮机还是核磁共振的机器，或者是风能发电的设备，在工业领域都必须在10毫秒以内实现控制，达不到10毫秒最低的要求，机器就难以发挥出它应有的性能。如果依靠云来传输，如工厂在纽约，数据中心是在洛杉矶，即使网络达到了光速，也需要30毫秒的传输时间，而事实上网络不可能达到光速。要达到10毫秒就必须在工厂和医院有边缘端的智能加速方案，这也是赛灵思强调之所在。

　　把人工智能定义在边缘端，立足模拟的数据边界，赛灵思希望能够在这条边界上对数据进行处理，这是效率和效能最优化的方式。

单板融合IT与OT，加速业务增量

　　工业和医疗物联网系统正在变得越来越复杂，工业界正在出现了一个趋势，IT、OT的融合。为了成本和开发上的便利，越来越多企业需要把多种能力集成到单个器件上。

　　Chetan介绍Zynq和Zynq UltraScale+ SoC，能够集成通用处理器、DSP、GPU和模拟、安全处理器。通过这样的集成就能够为客户提供前所未有的价值。

　　近两年Zynq和Zynq UltraScale+ SoC 投产之后，赛灵思业务增速提升了2.5倍。