لماذا استخدام FPGA ل تحكم الجدار الفيديو?
يرمز FPGA إلى مصفوفة بوابة قابلة للبرمجة في المجال. هذا شيء ممتع للغاية ، لذلك لنبدأ بتعريف أساسي. بشكل أساسي ، FPGA عبارة عن دائرة أجهزة يمكن للمستخدم برمجتها لتنفيذ عملية منطقية واحدة أو أكثر. إذا اتخذت خطوة أخرى إلى الأمام ، فإن FPGAs عبارة عن دوائر متكاملة ، أو دوائر متكاملة ، وهي عبارة عن مجموعات من الدوائر على شريحة - وهذا هو جزء "المصفوفة". هذه الدوائر أو المصفوفات عبارة عن مجموعات من البوابات المنطقية أو الذاكرة أو العناصر الأخرى القابلة للبرمجة.
يمكنك استخدام FPGA عندما تحتاج إلى تحسين شريحة لتحمل عبء عمل معين، أو عندما يحتمل أن تحتاج إلى إجراء تغييرات على مستوى الشريحة لاحقًا. تغطي استخدامات FPGAs نطاقًا واسعًا من المجالات، بدءًا من معدات الفيديو والتصوير وحتى دوائر الكمبيوتر وتطبيقات السيارات والفضاء، بالإضافة إلى الإلكترونيات للمعالجة المتخصصة والمزيد. تعتبر FPGAs مفيدة بشكل خاص في وضع النماذج الأولية للدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASICs) أو المعالجات. يمكن إعادة برمجة FPGA حتى يصبح تصميم ASIC أو المعالج نهائيًا وخاليًا من الأخطاء ويبدأ التصنيع الفعلي لـ ASIC النهائي. تستخدم Intel نفسها FPGAs لإنشاء نماذج أولية للرقائق الجديدة.
الحدود الجديدة لـ FPGAs: الذكاء الاصطناعي
اليوم ، تكتسب FPGAs مكانة بارزة في مجال آخر: الشبكات العصبية العميقة (DNNs) التي تُستخدم في الذكاء الاصطناعي (AI). يتطلب تشغيل نماذج استدلال DNN قوة معالجة كبيرة. غالبًا ما تُستخدم وحدات معالجة الرسومات (GPUs) لتسريع معالجة الاستدلال ، ولكن في بعض الحالات ، قد تتفوق FPGAs عالية الأداء بالفعل على وحدات معالجة الرسومات في تحليل كميات كبيرة من البيانات للتعلم الآلي.
تضع Microsoft بالفعل تعدد استخدامات Intel FPGA لاستخدامه في تسريع الذكاء الاصطناعي. يوفر Project Brainwave من Microsoft للعملاء إمكانية الوصول إلى Intel Stratix FPGAs من خلال خدمات Microsoft Azure السحابية. تم تكوين الخوادم السحابية المزودة بـ FPGAs خصيصًا لتشغيل نماذج التعلم العميق. تتيح خدمة Microsoft للمطورين الاستفادة من قوة رقائق FPGA دون شراء وتكوين أجهزة وبرامج متخصصة. بدلاً من ذلك ، يمكن للمطورين العمل باستخدام أدوات مفتوحة المصدر مشتركة ، مثل Microsoft Cognitive Toolkit أو إطار عمل تطوير TensorFlow AI.
في مواجهة تحدي الطلب العنيف والسريع لسوق 5G و IoT لمطوري الأنظمة المدمجة ، أصبح FPGA خيارًا شائعًا لتطوير النظام من خلال إطار تصميم مرونة FPGA ، لعدد كبير من عمليات البيانات المعقدة ، مثل الصورة ستساعد الإشارة ، والإشارة الصوتية ، وما إلى ذلك ، على تحقيق المرونة العالية والأداء الأمثل ، ومع بدء المزيد والمزيد من المنصات المدمجة في توفير قدرات حوسبة قوية لتطبيقات الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء ، تقدم FPGAs أداءً أعلى مع استهلاك أقل للطاقة ومرونة أكبر في التصميم لـ للمطورين مقارنة بـ ASICs.
من المتوقع أن يصل سوق FPGA إلى 5.9 مليار دولار على مدى السنوات الخمس المقبلة ، بمتوسط معدل نمو سنوي يبلغ 7.6٪ ، وفقًا للدراسة ، مع استمرار Intel و AMD والمصانع الكبيرة الأخرى في تعزيز تقنية FPGA ، تلتزم iSEMC باستمرار بالابتكار وتوفر منتجات أكثر ذكاءً ، فهي توفر FPGA بقدرة عالية وكفاءة عالية مع تأخير منخفض ، وموثوقية عالية للجودة الصناعية والمواصفات الأكثر اكتمالاً في الصناعة ، وهي أكبر ميزة لـ iSEMC في مجال التحكم في الجدار بالفيديو منذ وقت طويل.
