英特爾全球最大的FPGA創(chuàng)新中心落戶重慶，用來做什么？

人工智能對算力的需求吸引了眾多公司研發(fā)AI芯片，但僅靠一種芯片難以滿足AI需求，因此，無論是傳統(tǒng)架構(gòu)的芯片還是類腦芯片都在搶占市場。作為CPU的霸主，英特爾不僅沒有缺席AI的競爭，還通過創(chuàng)新和并購不斷增強(qiáng)自己的實(shí)力。在2015年以167億美元收購全球第二大FPGA廠商Altera后，2018年7月，英特爾又宣布收購eASIC，提高可編程解決方案事業(yè)部整體實(shí)力。本周，英特爾全球最大的FPGA創(chuàng)新中心正式落戶重慶，這意味著什么？

英特爾全球最大的FPGA創(chuàng)新中心要做什么？

據(jù)了解，重慶的英特爾FPGA創(chuàng)新中心不僅是目前中國唯一的，也是全球最大。那么，英特爾為何會選擇將中國FPAG創(chuàng)新中心設(shè)立在重慶？在12月19日的英特爾FPGA中國創(chuàng)新中心揭幕儀式上，英特爾公司全球副總裁兼中國區(qū)總裁楊旭表示：“重慶市領(lǐng)導(dǎo)一聽說英特爾正在中國尋找合適的城市設(shè)立FPGA創(chuàng)新中心時(shí)，重慶市政府就表達(dá)了最強(qiáng)烈的意愿，并且以最專業(yè)的知識給我們極大支持。他們對整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的理解和對FPGA未來方向的支持和認(rèn)同讓我們堅(jiān)定了在重慶建立英特爾FPGA中國創(chuàng)新中心的信心?！?/p>

在揭幕儀式上，重慶市政府常務(wù)副市長吳存榮在講話中指出：“重慶正按照中央對重慶的目標(biāo)定位，大力實(shí)施以大數(shù)據(jù)智能化為引領(lǐng)的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃，構(gòu)建智能產(chǎn)業(yè)、智能制造、智能化應(yīng)用‘三位一體’發(fā)展格局。合力建設(shè)英特爾FPGA中國創(chuàng)新中心，將有效改善重慶集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)，增強(qiáng)大數(shù)據(jù)智能化領(lǐng)域創(chuàng)新能力，聯(lián)接國內(nèi)國外優(yōu)秀企業(yè)，加快打造智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地?！?/p>

不過，F(xiàn)PGA（現(xiàn)場可編程門陣列）雖然具備可重新配置、靈活、確定性延遲、節(jié)能、可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，但FPGA發(fā)展面臨著人才短缺、高技術(shù)門檻以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)不完善的三大難題。

對此，楊旭指出，“英特爾FPGA在中國的創(chuàng)新中心選在重慶的大學(xué)城，這里有很多充滿理想的年輕人，他們敢于想象未來和敢于動手。同時(shí)依托重慶作為建設(shè)中心，聯(lián)合中國的廣大生態(tài)合作伙伴，共同培育FPGA的創(chuàng)新生態(tài)鏈，加速產(chǎn)業(yè)共同創(chuàng)新和應(yīng)用推廣、發(fā)展。我們的目標(biāo)是將重慶打造成為中國FPGA發(fā)展的人才培育中心、生態(tài)創(chuàng)新中心和產(chǎn)業(yè)集聚中心。”

英特爾公司全球副總裁兼中國區(qū)總裁楊旭先生

他同時(shí)指出，智能終端產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)要通過采集、傳輸、挖掘，最后實(shí)現(xiàn)增值。在這個(gè)過程中，很多應(yīng)用都需要加速，包括AI、無人駕駛、5G的應(yīng)用和落地，以及醫(yī)療、交通、零售、金融、能源和工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級。

FPGA如何加速創(chuàng)新？

我們知道，這一輪AI浪潮的興起與GPU關(guān)系密切，但是隨著深度學(xué)習(xí)算法的不斷發(fā)展，AI對算力的需求也越來越高。此時(shí)，最為通用的CPU和GPU效率不夠高，而算法的尚未成熟也讓ASIC的優(yōu)勢難以體現(xiàn)，類腦芯片的研發(fā)也十分困難，因此FPGA更能發(fā)揮優(yōu)勢加速創(chuàng)新。

不過，在2018年FPGA國際創(chuàng)新峰會上，楊旭指出，創(chuàng)新不是一家公司的創(chuàng)新而是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新，英特爾必須和廣大的產(chǎn)業(yè)合作伙伴在每一鏈上把創(chuàng)新做好，需要有非常前瞻的觀察力、洞察力，有很強(qiáng)的研發(fā)投入，也要有標(biāo)準(zhǔn)的影響、知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)建，最終在市場上驗(yàn)證成功。

作為AI算力的提供方，英特爾自身的產(chǎn)品和技術(shù)就非常重要?，F(xiàn)場了解到，英特爾的FPGA也實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，以往想要在FPGA上集成CPU或者ASIC是在FPGA內(nèi)部，設(shè)計(jì)的難度會大大增加。但英特爾通過先進(jìn)的封裝技術(shù)，將FPGA和CPU封裝在一個(gè)裸片上，不僅大大降低了設(shè)計(jì)的難度，還能實(shí)現(xiàn)更高的性能。這種異構(gòu)的FPGA就是英特爾作為芯片提供方實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新。

英特爾公司可編程解決方案事業(yè)部副總裁兼工程設(shè)計(jì)總經(jīng)理RaviKuppuswamy

目前，英特爾的FPGA 計(jì)算卡已經(jīng)發(fā)展到了第二代，也就是Stratix 10 FPGA。據(jù)悉， Stratix 10 FPGA采用英特爾14nm工藝，集成了300億顆晶體管，比上一代產(chǎn)品性能提升3倍，還提供兩個(gè)100 Gbps的內(nèi)聯(lián)高速接口，帶寬比上一代提升2倍。

今年2月，英特爾開始發(fā)售Stratix 10 TX FPGA，是業(yè)內(nèi)唯一一款采用58G PAM4收發(fā)器技術(shù)的FPGA，可提供比傳統(tǒng)解決方案高一倍的收發(fā)器帶寬性能，能滿足光傳輸網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 (NFV)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、云服務(wù)提供商等對高帶寬要求極為迫切的 5G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。7月，英特爾推出OpenVINO軟件平臺，通過OpenVINO工具包可快速開發(fā)高性能計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)視覺應(yīng)用。10月，英特爾推出基于Stratix 10 SX FPGA的全新可編程加速卡（PAC）。

基于英特爾軟硬件的提升，英特爾新一代FPGA也獲得了越來越多的合作伙伴。3月，英特爾FPGA為為阿里云的加速即服務(wù)提供支持；同月微軟必應(yīng)智能搜索展示了英特爾FPGA有效支持全球領(lǐng)先的一些人工智能平臺；4月，英特爾OEM制造商戴爾EMC和富士通在其服務(wù)器系列中采用了英特爾FPGA加速，這是FGPGA芯片首次主要使用在加速數(shù)據(jù)中心主流應(yīng)用當(dāng)中；5月，Microsoft推出了基于 Project Brainwave 的 Azure 機(jī)器學(xué)習(xí)硬件加速模型，可以使用Azure 大規(guī)模部署的英特爾FPGA技術(shù)；7月，百度宣布其正在開發(fā)基于英特爾最新FPGA技術(shù)的異構(gòu)計(jì)算平臺。

加速新技術(shù)落地和傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型進(jìn)展如何？

當(dāng)然，英特爾全球最大的FPGA加速中心落戶重慶更重要的意義在于加速中國乃至全球AI的發(fā)展。楊旭表示，F(xiàn)PGA的應(yīng)用領(lǐng)域很廣包括未來的5G、IoT、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、精準(zhǔn)醫(yī)療。比如遠(yuǎn)程醫(yī)療，今天的通信技術(shù)和運(yùn)算能力都無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)獒t(yī)生看到的圖像都不流暢無法進(jìn)行手術(shù)的。但如果通過加速技術(shù)，使整個(gè)圖像非常清晰，能將不可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)， FPGA在其中發(fā)揮著很重要的作用。

在英特爾重慶FPGA創(chuàng)新中心還了解到，在工業(yè)領(lǐng)域?？低?、大華的工業(yè)相機(jī)借助英特爾的FPGA實(shí)現(xiàn)更理想的圖像效果，以及銳捷網(wǎng)絡(luò)基于FPGA的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的無人搬運(yùn)小車。

大數(shù)據(jù)和云方面，金山云英借助特爾Arria 10技術(shù)的圖像及視頻智能鑒黃系統(tǒng)，識別視頻及圖像是否涉黃模型準(zhǔn)確度: 99.5%。借助同樣的技術(shù)，杭州加速云信息技術(shù)有限公司借助加速卡可廣泛應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺、數(shù)字信號處理、高性能計(jì)算、邊緣計(jì)算、云計(jì)算等領(lǐng)域。

視頻領(lǐng)域，VISMARTY的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)結(jié)合自身的AI算法和英特爾的Rush Creek技術(shù)，處理速度明顯優(yōu)于其他解決方案。駿龍科技有限公司利用英特爾Cyclone V ST SoC的實(shí)時(shí)視頻清晰化功能，提高夜間、煙霧、背光、霧霾或黑暗場景下圖像的清晰度。

5G通信中，烽火通信也利用英特爾的FPGA設(shè)計(jì)電信級虛擬化寬帶網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器產(chǎn)品，構(gòu)建面向5G的云化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更高性能的同時(shí)還具備更高的靈活性。這對于尚未成熟的5G網(wǎng)絡(luò)而言意義重大。

當(dāng)然，還有非?；馃岬臒o人駕駛和AI創(chuàng)新應(yīng)用。地平線機(jī)器人借助英特爾Arria 10的Matrix360視覺感知方案可以實(shí)現(xiàn)超過20類的語義分割。同樣包含Arria 10的地平線XForce密集人群人體分析方案可廣泛應(yīng)用于AIoT邊緣計(jì)算方向的多個(gè)未來城市場景。

鯤云科技基于Intel A10的鯤云前端解決方案采用的定制數(shù)據(jù)流（CAISA）架構(gòu)，具有高性能、低功耗、低延時(shí)的特性。比較有意思的還有友晶科技的解魔方機(jī)器人、重慶大學(xué)的智能自動調(diào)音器。

小結(jié)

AI是一種可以賦能的技術(shù)，無論是5G、物聯(lián)網(wǎng)還是自動駕駛、醫(yī)療都可以借助AI技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新或者轉(zhuǎn)型升級，重慶的英特爾FPGA創(chuàng)新中心展出的各個(gè)領(lǐng)域的案例就是FPGA應(yīng)用和加速的典型案例。另外，戴爾易安信是英特爾FPGA創(chuàng)新中心服務(wù)器產(chǎn)品的獨(dú)家贊助商。

當(dāng)然，戴爾、微軟、海康威視、地平線、加速云、科大訊飛、烽火、聯(lián)捷、海云捷迅等國內(nèi)外企業(yè)與英特爾的合作不僅意味著英特爾要用自身的產(chǎn)品加速中國的AI及其他新技術(shù)的落地以及傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，也希望能夠推動全球新技術(shù)的落地和智能化的進(jìn)一步發(fā)展。

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