【行業】半導體行業專題-FPGA.5G+AI(16頁)

架構方面,FPGA 擁有大量的可編程邏輯單元,可以根據客戶定制來做針對性的算法設計。除此以外,在處理海量數據的時候,FPGA 相比于 CPU 和 GPU,獨到的優勢在于:FPGA更接近 IO。換句話說,FPGA 是硬件底層的架構。比如,數據采用 GPU 計算,它先要進入內存,并在 CPU 指令下拷入 GPU 內存,在那邊執行結束后再拷到內存被 CPU 繼續處理,這過程并沒有時間優勢;而使用 FPGA 的話,數據 I/O 接口進入 FPGA,在里面解幀后進行數據處理或預處理,然后通過 PCIE 接口送入內存讓 CPU 處理,一些很底層的工作已經被 FPGA 處理完畢了(FPGA 扮演協處理器的角色),且積累到一定數量后以 DMA 形式傳輸到內存,以中斷通知 CPU 來處理,這樣效率就高得多。

FPGA 行業是一個高進入壁壘領域,市場前景誘人。由于 FPGA 軟件開發難度大,需要最先進的制造封測工藝、IP 多且雜,因此中國目前的發展存在嚴重滯后。從信息、產業和國防安全等方面考慮,中國一定會加速 FPGA 的國產化,政府對國有半導體產業會有一定力度的扶持。此外在 AI、LoT、5G 快速發展的推動下,中國將有龐大的 FPGA 增量市場。因此,這是國內 FPGA 廠商快速切入的時機。

電子通訊領域的迅猛發展有望推動 FPGA 市場的擴張。智能手機和移動設備的不斷增長增加了電子通訊網絡的負擔。全世界范圍內城市和農村地區的網絡用戶數量都在不斷增長,導致了諸如 3G、4GLTE 和 5G 等網絡技術的廣泛應用,并產生了電子通訊領域對網絡的旺盛需求。與 FPGAs 耦合的設備高帶寬收發器被用來滿足這一需求。小的 FPGA 設備提供接口和控制功能,大的設備可以使用一個或多個 FPGAs 完成系統設計。將硬 IP 集成到公共接口和處理功能中大大提高了 FPGA 在網絡應用中的生產率。此外,硅工藝的引入極大增加了邏輯單元的最大數量。這些特性使得 FPGA 在電信行業的應用中具有吸引力。

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