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Cool！奧迪的量產車從硅谷到拉斯維加斯實現了近900公里環路的自動駕駛。這是前幾天Altera在其深圳的FPGA SoC開發者大會（ASDF）宣布的，它采用該公司的SoC FPGA實現了各種傳感器的數據融合（sensor Fusion），從而實現自動駕駛。
道的不少在做大腦芯片或者人工智能芯片的公司，都在采用FPGA+CPU的架構方式，再過幾年，這些芯片植入各種消費電子中將會無處不在，FPGA會真正從小眾市場走向大眾市場，這樣看來英特爾167億美元的收購物有所值，更不用說將來在核心的云端大市場所擁有的絕對優勢。
盡管英特爾收購Altera的案子還在等中國與韓國政府的批準（美國與歐洲都已通過），也許還需要再等1-3個月，但是FPGA+CPU這種異構架構正在遍地開花，特別是一些需要智能視覺分析、與云端大數據結合的智能終端中都在采用這種方式，FPGA+CPU將會是未來基于大數據的終端的主要架構，改變整個處理器產業格局。
在深圳ASDF大會上，眾多客戶展示了基于FPGASoC的最新應用，FPGA+CPU架構正在迅速被業界認可并采用。下面本刊記者為您帶來一些精彩的案例，并且專訪了Altera美國專家——嵌入式處理營銷資深總監Chris Balough，他的犀利的觀點：“未來用戶不會關心SoC中采用了什么技術，而只是關注這個SoC的性能。就像現在大家不會再關注CPU中采用了什么內存技術一樣，就說它是一個CPU。”也許，不用十年，FPGA這個獨立的細分市場就會消失掉，Altera已被英特爾收購，而Xilinx等也會找到他們鐘情的合作伙伴。
圖：奧迪的量產車從硅谷到拉斯維加斯實現了近900公里環路的自動駕駛，采用了Altera的FPGA SoC
? ? ?? 在ASDF大會上，嵌入式處理營銷資深總監ChrisBalough 展示了Altera未來的路線圖：高端產品將采用英特爾10nm制程；中端采用英特爾14nm制程；而低端產品Cedar將會針對量大的消費電子市場，仍然采用TSMC的工藝制程。“Cedar產品繼續采用TSMC制程，我們會保持與TSMC的長久關系。”他說道。如下圖
圖：Altera未來的高中低端路線圖，已涉及到采用英特爾的10nm工藝。
? ? ? ?高端產品特征是單個Die中可以達到1000萬個邏輯單元，這是基于英特爾的特殊工藝才能實現的，將來針對大數據云端的應用包括路由器等，具有超強的性能與低功耗特征。并且，Altera有信心可以實現大Die的高良率。
? ? ? ?大家最感興趣的是將來針對大批量市場的中低端Cedar系列產品的細節，但是Chris Balough表示，現在還不能公布Cedar的細節，“但是我們有信心引領在消費電子的很多應用中，由ASSP轉向FPGA SoC，我們將提供極具成本效益的解決方案，并且也在功耗上具有優勢，讓更多產品使用64位v8處理器的架構。”他說道。
? ?“ 未來用戶不會關心SoC中采用了什么技術，而只是關注這個SoC的性能。就像現在大家不會再關注CPU中采用了什么內存技術一樣，就說它是一個CPU。” 不過，未來那些大型的FPGA會繼續存在。但是，所有這些包括超大邏輯單元FPGA與FPGA SOC，都會遵循統一的開發工具，它們會用一個統一的開發環境OPenCL，既可用于FPGA，也可用于ARM控制器。“現在OPenCL在大學本科課程中還沒有推廣，我相信未來會在大學生中流行。”Chris Balough預測道。
? ? ? ?大家對于未來ARM與英特爾的關系表示很擔憂，未來Altera是否能繼續支持ARM？他解釋道，英特爾承諾花了巨額收購Altera之后，將會持續支持Altera的產品路線圖，這其中包括對ARM內核的支持。雖然英特爾提示過要開發至強處理器+FPGA的芯片，還要開發相關的SoC單芯片。但是，Altera選擇ARM是因為客戶的選擇。“我們在即將發布的Stratix 10上還會選擇ARM Cortex A53的內核，這些都是因為客戶的需求，Altera會推動64位v8架構的ARM內核+FPGA的采用。”他表示。
? ? ? ?隨著蘋果、三星、華為等頂級的OEM廠商自己設計手機芯片，通用ASSP產品的市場份額會減小，這也是之前TI的巨大成功的OMAP產品，瞬間就消失的原因。所以，隨著半導體工藝的不斷提升，芯片設計投入巨大，ASSP與ASIC需要巨大的出貨量才能支持，而現在這樣巨大出貨量的市場越來越少。
? ? ? 當然，我們看見除了手機以外的更多新興的消費電子市場正在采納FPGA SoC方案，比如目前火熱的無人機，“中國一家著名的無人機公司正在采用我們的FPGA SoC方案替代ASSP方案。”ChrisBalough透露道。此外，包括前面提到的奧迪汽車的自動駕駛系統中也采用了FPGA SoC替代ASSP。“還有一些中國的客戶，他們在用FPGA設計比特幣挖掘機。”
? ? ? 這次開發者大會邀請了400-500家合作伙伴參加，這也是Altera第一次著力打造FPGA SoC 生態鏈。
? ? ? ?SoC FPGA將會是對現有FPGA世界的一次顛覆，將會改變客戶的決策，對于工程師也是一次大的挑戰，我們會打造從硬件到軟件的生態鏈，全力幫助客戶迎接這個巨大變革時刻的來臨。” 他最后說道。
采用FPGA的高速電動車馬達
? ? ? ?在ASDF大會上，Altera展示了很多基于Cyclone V SoC的應用，這個能夠多軸運動及精準定位的應用給觀眾留下深刻印象。
圖：正在被很多電動汽車廠商采用的基于Cyclone V SoC的高速馬達方案
? ? ?? 以上這個圖是正在被很多電動汽車廠商準備采用的馬達控制方案。為什么會采用Cyclone VSoC替代傳統的MCU或者DSP呢？展臺負責人解釋：FPGA控制可以實現非常高的性能。比如說通常的DSP與MCU只能做到8K或者16K轉速，FPGA可以做到200K-300K。這個正好滿足了目前很多電動汽車的需求，原因有三個：一個是電動汽車中一些IGBT器件轉向碳化硅，碳化硅對于速度的要求非常高，甚至會達到200K以上，cyclcone V SoC正好滿足了這個需求；第二是由電動汽車由單軸轉向多軸，并且需要多軸聯動，所以傳統的MCU與DSP已不能滿足要求，需要FPGA來完成；此外，驅供一體的方案，也有這樣的需求。最后，由于FPGA方案效率非常高，又滿足了各國綠色能源的要求。
? ? “現在客戶對于器件成本雖然還是敏感，但是隨著品牌客戶向中高端走，他們也要提供差異化的功能，FPGA解決方案迎合了他們的需求。” 他分析道。
FPGA SoC支持精準定位與多軸運動機械手
圖：這個是基于cyclcone V SoC的工業機械手，支持多軸，可以十分精準地定位。
? ? ? ?這個是基于cyclcone VSoC的工業機械手，支持多軸，可以十分精準地定位。它支持工業以太網，用了一個中國跳棋來做Demo，演示了其精準的定位，特別是那個一個夾爪的設計很意思，既可以抓凹槽的部分，也可以抓取突出的部分，顯示了它的十分精準的定位。此外，它的圓弧運動與加減速運動都十分精準。目前有些客戶基于cyclcone VSoC的方案在開發機械手的產品。
精細顆粒異構計算用于手勢控制
圖：這個基于cyclcone V SoC的精細顆粒異構計算模型，將來可以用于3D鼠標、手勢控制等多個場景。
? ? ? ? 這個是基于cyclcone VSoC的精細顆粒異構計算DEMO——圖形加速算法。SoC內有cyclcone 與ARM Cortex A9雙核，通過FPGA+CPU可以實現任意的微調，Altera稱之為精細顆粒異構計算，其中FPGA起到了顯卡加速的作用：把CPU中原來要處理的函數放到FPGA中來跑，也就是把原來軟件要做的事情，給FPGA來做，可以靈活地做微調，按照客戶應用的需求調到功耗最低，速度最快。這樣，客戶可以自己做二次開發。這個DEMO的應用場景包括3D鼠標、手勢控制等。它采用OpneCL工具，同時可以編譯FPGA與CPU。
道的不少在做大腦芯片或者人工智能芯片的公司，都在采用FPGA+CPU的架構方式，再過幾年，這些芯片植入各種消費電子中將會無處不在，FPGA會真正從小眾市場走向大眾市場，這樣看來英特爾167億美元的收購物有所值，更不用說將來在核心的云端大市場所擁有的絕對優勢。
盡管英特爾收購Altera的案子還在等中國與韓國政府的批準（美國與歐洲都已通過），也許還需要再等1-3個月，但是FPGA+CPU這種異構架構正在遍地開花，特別是一些需要智能視覺分析、與云端大數據結合的智能終端中都在采用這種方式，FPGA+CPU將會是未來基于大數據的終端的主要架構，改變整個處理器產業格局。
在深圳ASDF大會上，眾多客戶展示了基于FPGASoC的最新應用，FPGA+CPU架構正在迅速被業界認可并采用。下面本刊記者為您帶來一些精彩的案例，并且專訪了Altera美國專家——嵌入式處理營銷資深總監Chris Balough，他的犀利的觀點：“未來用戶不會關心SoC中采用了什么技術，而只是關注這個SoC的性能。就像現在大家不會再關注CPU中采用了什么內存技術一樣，就說它是一個CPU。”也許，不用十年，FPGA這個獨立的細分市場就會消失掉，Altera已被英特爾收購，而Xilinx等也會找到他們鐘情的合作伙伴。
圖：奧迪的量產車從硅谷到拉斯維加斯實現了近900公里環路的自動駕駛，采用了Altera的FPGA SoC
? ? ?? 在ASDF大會上，嵌入式處理營銷資深總監ChrisBalough 展示了Altera未來的路線圖：高端產品將采用英特爾10nm制程；中端采用英特爾14nm制程；而低端產品Cedar將會針對量大的消費電子市場，仍然采用TSMC的工藝制程。“Cedar產品繼續采用TSMC制程，我們會保持與TSMC的長久關系。”他說道。如下圖
圖：Altera未來的高中低端路線圖，已涉及到采用英特爾的10nm工藝。
? ? ? ?高端產品特征是單個Die中可以達到1000萬個邏輯單元，這是基于英特爾的特殊工藝才能實現的，將來針對大數據云端的應用包括路由器等，具有超強的性能與低功耗特征。并且，Altera有信心可以實現大Die的高良率。
? ? ? ?大家最感興趣的是將來針對大批量市場的中低端Cedar系列產品的細節，但是Chris Balough表示，現在還不能公布Cedar的細節，“但是我們有信心引領在消費電子的很多應用中，由ASSP轉向FPGA SoC，我們將提供極具成本效益的解決方案，并且也在功耗上具有優勢，讓更多產品使用64位v8處理器的架構。”他說道。
? ?“ 未來用戶不會關心SoC中采用了什么技術，而只是關注這個SoC的性能。就像現在大家不會再關注CPU中采用了什么內存技術一樣，就說它是一個CPU。” 不過，未來那些大型的FPGA會繼續存在。但是，所有這些包括超大邏輯單元FPGA與FPGA SOC，都會遵循統一的開發工具，它們會用一個統一的開發環境OPenCL，既可用于FPGA，也可用于ARM控制器。“現在OPenCL在大學本科課程中還沒有推廣，我相信未來會在大學生中流行。”Chris Balough預測道。
? ? ? ?大家對于未來ARM與英特爾的關系表示很擔憂，未來Altera是否能繼續支持ARM？他解釋道，英特爾承諾花了巨額收購Altera之后，將會持續支持Altera的產品路線圖，這其中包括對ARM內核的支持。雖然英特爾提示過要開發至強處理器+FPGA的芯片，還要開發相關的SoC單芯片。但是，Altera選擇ARM是因為客戶的選擇。“我們在即將發布的Stratix 10上還會選擇ARM Cortex A53的內核，這些都是因為客戶的需求，Altera會推動64位v8架構的ARM內核+FPGA的采用。”他表示。
? ? ? ?隨著蘋果、三星、華為等頂級的OEM廠商自己設計手機芯片，通用ASSP產品的市場份額會減小，這也是之前TI的巨大成功的OMAP產品，瞬間就消失的原因。所以，隨著半導體工藝的不斷提升，芯片設計投入巨大，ASSP與ASIC需要巨大的出貨量才能支持，而現在這樣巨大出貨量的市場越來越少。
? ? ? 當然，我們看見除了手機以外的更多新興的消費電子市場正在采納FPGA SoC方案，比如目前火熱的無人機，“中國一家著名的無人機公司正在采用我們的FPGA SoC方案替代ASSP方案。”ChrisBalough透露道。此外，包括前面提到的奧迪汽車的自動駕駛系統中也采用了FPGA SoC替代ASSP。“還有一些中國的客戶，他們在用FPGA設計比特幣挖掘機。”
? ? ? 這次開發者大會邀請了400-500家合作伙伴參加，這也是Altera第一次著力打造FPGA SoC 生態鏈。
? ? ? ?SoC FPGA將會是對現有FPGA世界的一次顛覆，將會改變客戶的決策，對于工程師也是一次大的挑戰，我們會打造從硬件到軟件的生態鏈，全力幫助客戶迎接這個巨大變革時刻的來臨。” 他最后說道。
采用FPGA的高速電動車馬達
? ? ? ?在ASDF大會上，Altera展示了很多基于Cyclone V SoC的應用，這個能夠多軸運動及精準定位的應用給觀眾留下深刻印象。
圖：正在被很多電動汽車廠商采用的基于Cyclone V SoC的高速馬達方案
? ? ?? 以上這個圖是正在被很多電動汽車廠商準備采用的馬達控制方案。為什么會采用Cyclone VSoC替代傳統的MCU或者DSP呢？展臺負責人解釋：FPGA控制可以實現非常高的性能。比如說通常的DSP與MCU只能做到8K或者16K轉速，FPGA可以做到200K-300K。這個正好滿足了目前很多電動汽車的需求，原因有三個：一個是電動汽車中一些IGBT器件轉向碳化硅，碳化硅對于速度的要求非常高，甚至會達到200K以上，cyclcone V SoC正好滿足了這個需求；第二是由電動汽車由單軸轉向多軸，并且需要多軸聯動，所以傳統的MCU與DSP已不能滿足要求，需要FPGA來完成；此外，驅供一體的方案，也有這樣的需求。最后，由于FPGA方案效率非常高，又滿足了各國綠色能源的要求。
? ? “現在客戶對于器件成本雖然還是敏感，但是隨著品牌客戶向中高端走，他們也要提供差異化的功能，FPGA解決方案迎合了他們的需求。” 他分析道。
FPGA SoC支持精準定位與多軸運動機械手
圖：這個是基于cyclcone V SoC的工業機械手，支持多軸，可以十分精準地定位。
? ? ? ?這個是基于cyclcone VSoC的工業機械手，支持多軸，可以十分精準地定位。它支持工業以太網，用了一個中國跳棋來做Demo，演示了其精準的定位，特別是那個一個夾爪的設計很意思，既可以抓凹槽的部分，也可以抓取突出的部分，顯示了它的十分精準的定位。此外，它的圓弧運動與加減速運動都十分精準。目前有些客戶基于cyclcone VSoC的方案在開發機械手的產品。
精細顆粒異構計算用于手勢控制
圖：這個基于cyclcone V SoC的精細顆粒異構計算模型，將來可以用于3D鼠標、手勢控制等多個場景。
? ? ? ? 這個是基于cyclcone VSoC的精細顆粒異構計算DEMO——圖形加速算法。SoC內有cyclcone 與ARM Cortex A9雙核，通過FPGA+CPU可以實現任意的微調，Altera稱之為精細顆粒異構計算，其中FPGA起到了顯卡加速的作用：把CPU中原來要處理的函數放到FPGA中來跑，也就是把原來軟件要做的事情，給FPGA來做，可以靈活地做微調，按照客戶應用的需求調到功耗最低，速度最快。這樣，客戶可以自己做二次開發。這個DEMO的應用場景包括3D鼠標、手勢控制等。它采用OpneCL工具，同時可以編譯FPGA與CPU。
工商網監
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