FPGA för AI: Varför AI-applikationer ökar efterfrågan på FPGA

växer efterfrågan på AI FPGA Dessa mångsidiga hårdvarulösningar blir viktiga för utvecklare och företag som vill optimera sina AI-applikationer.

Den här artikeln kommer att utforska varför FPGA i AI vinner dragkraft, hur det kan jämföras med andra hårdvarualternativ och vilka FPGA-produkter som är bäst lämpade för dina AI-behov.

Vad är en FPGA och varför är den viktig för AI?

En FPGA (Field-Programmable Gate Array) är en programmerbar hårdvaruenhet som erbjuder stor flexibilitet, vilket gör den idealisk för beräkningsintensiva uppgifter, som AI-arbetsbelastningar. Till skillnad från enheter med fasta funktioner som GPU:er eller TPU:er kan FPGA:er konfigureras om för att möta specifika AI-applikationskrav, vilket möjliggör större prestandaoptimering.

AI-modeller, särskilt modeller för djupinlärning, blir allt mer komplexa, och FPGA:ers förmåga att hantera höghastighetsdatabehandling, parallella beräkningar och operationer med låg latens gör dem till det idealiska valet för många utvecklare. Deras omprogrammerbara natur hjälper också till att säkerställa hållbarheten hos AI-system , eftersom de kan anpassa sig till nya algoritmer eller arkitekturer utan att kräva ny hårdvara.

Varför ökar AI-applikationer efterfrågan på FPGA?

 

Ökningen i efterfrågan på FPGA i AI drivs av olika faktorer:

• • Anpassning: FPGA:er kan skräddarsys för de specifika kraven för AI-modeller, och optimerar prestanda vid behov.

• • Låg latens: AI-applikationer som videobehandling i realtid, autonoma fordon och robotik kräver snabba beslut och FPGA:er utmärker sig när det gäller prestanda med låg latens .

• • Effekteffektivitet: AI-arbetsbelastningar kräver ofta hög beräkningskraft, och FPGA:er erbjuder en mer energieffektiv lösning än traditionella GPU:er eller TPU:er.

• • Edge computing: När AI växer i kanten, där databehandling sker närmare källan, ger FPGA:er den flexibilitet och bearbetningskraft som behövs för realtidsinferens på edge-enheter.

Dessa faktorer driver fler och fler företag och utvecklare att använda FPGA:er för AI, vilket ytterligare ökar efterfrågan på dem.

FPGA vs. MCU för AI: vilken ska man välja?

Även om FPGA:er vinner stort intresse för AI-tillämpningar, MCU:er (Microcontroller Units) fortfarande en avgörande roll i AI-utveckling, särskilt för inbyggda system med låg effekt. MCU:er används ofta för grundläggande AI-uppgifter som att behandla sensordata i IoT-enheter .

FPGA dock överlägsna parallellbearbetningsmöjligheter och flexibilitet, vilket gör dem till ett bättre val för mer intensiva AI-arbetsbelastningar.

Valet mellan FPGA och MCU beror på de specifika kraven för din AI-applikation. För högpresterande AI-uppgifter i realtid FPGA: er det bästa valet.

För enkla AI-funktioner med låg effekt MCU: er vara tillräckliga.

Utforska FPGA:er: från AI-tillämpningar till mångsidiga industriella lösningar

FPGA:er (Field-Programmable Gate Arrays) används i allt större utsträckning i ett brett spektrum av industrier på grund av deras flexibilitet och höga prestanda.

Medan FPGA spelar en betydande roll i AI-tillämpningar som maskininlärningsinferens och edge computing, sträcker sig deras mångsidighet långt bortom AI.

AI och maskininlärning

FPGA:er är högt ansedda för sin förmåga att hantera krävande AI-arbetsbelastningar med låg latens.
De är idealiska för uppgifter som databearbetning i realtid, slutledning av djupinlärning och edge computing, vilket gör dem till en nyckelkomponent i industrier som autonoma fordon, smarta enheter och AI-baserade sjukvårdssystem.

Telekommunikation

FPGA:er är avgörande inom telekommunikation, särskilt för 5G-infrastruktur, där de används för databehandling i realtid och nätverksanpassning, vilket hjälper till att hantera höga bandbreddskrav.

Flyg och försvar

På grund av deras förmåga att tillhandahålla skräddarsydd höghastighetsbehandling, används FPGA:er inom flyg- och försvarsindustrin för radarsystem, signalbehandling och säker kommunikation.

Medicinsk utrustning

Medicinsk bildbehandling, diagnostik och patientövervakning i realtid förlitar sig på FPGA:er för deras snabbhet och förmåga att hantera stora mängder data, vilket säkerställer korrekta och aktuella resultat.

Bil

Inom bilindustrin driver FPGA:er avancerade förarassistanssystem (ADAS) genom att bearbeta sensorisk data i realtid för att förbättra fordonssäkerhet och automatisering.

Industriell automation

Från robotik till industriell automation, FPGA:er stöder uppgifter som rörelsekontroll och datorseende, vilket ger den realtidsprestanda som behövs i högautomatiserade miljöer.

De mest sålda och efterfrågade FPGA:erna på PCE

Nedan är en lista över de bästa FPGA-alternativen från stora varumärken, lämpliga för AI och bredare tillämpningar inom telekommunikation, flyg och mer.

AMD FPGA (Xilinx)

AMD:s Xilinx FPGA är välkända för sin roll i AI-applikationer, men de är också mångsidiga och lämpliga för olika industrier, från inbyggda system till datacenter. De mest populära Xilinx FPGA-familjerna inkluderar Spartan, Artix, Kintex och Virtex.

• • Spartansk: på ingångsnivå perfekta för lågkostnadsapplikationer med låg effekt: XA7A35T -1CSG324I, XA6SLX9-3FTG256Q ,

• • Artix: Idealisk för strömsnåla applikationer i mellanklassen som datorseende och kommunikation: XCAU25P-2FFVB676E, XC7A15T-1FTG256C

• • Kintex: Kombinerar låg effekt och hög prestanda för applikationer som kräver DSP, datacenter och nätverk: XCKU035-1FBVA676I, XCKU3P-1FFVB676E

• • Virtex: High-end FPGA:er designade för de mest krävande uppgifterna, inklusive 5G-infrastruktur och flyg: XCVC1802-1MSEVIVA1596, XCVE2302-2MSESFVA784,

Intel FPGA

Intel FPGAs, tidigare kända som Altera, är designade för att ge höghastighetsbehandling i industrier som sträcker sig från AI till telekommunikation och mer. Intels mest eftertraktade PCE FPGA-familjer inkluderar Stratix, Arria® och Cyclone® , kända för sin flexibilitet och prestanda inom flera branscher.

• • Intel Stratix: Erbjuder hög bandbredd och processorkraft för avancerad signalbehandling inom försvar och telekommunikation: 1SG040HH3F35I2LG, EP1S80F1508C6N

• • Intel Arria 10 GX : Idealisk för parallell bearbetning, denna FPGA är populär för AI-inferens, industriell automation och signalbehandling: 1SG040HH3F35I2LG, EP1S80F1508C6N

• • Cyclone® : Erbjuder lågkostnads-FPGA:er med låg effekt för inbyggda system, industriell styrning och biltillämpningar: EP1C12F324I7N, EP3C25Q240C8N, 5CEBA4F17C8N, 5CGTFD9E5F31I7N

FPGA Lattice Semiconductor

Lattice Semiconductor specialiserar sig på FPGA:er med låg effekt som är utmärkta för AI vid kanten och bredare applikationer som smarta hem och industriell automation. Deras fokus på att minska utvecklingstiden och energiförbrukningen gör att de kan betjäna ett brett spektrum av industrier, från telekommunikation till fordonsindustrin.

• • MachXO: Serie av lågeffekts FPGA:er designade för kostnadskänsliga applikationer som gränssnittsbryggning och kontroll: LCMXO1200C-3TN100C, LCMXO1200C-3TN144I

• • MachXO2: Förbättrad version med ökad flexibilitet och prestanda för I/O-expansion och kontrolluppgifter: LCMX02-256HC-4TG100I, LCMXO2-1200HC-4TG100I, LCMXO2-2000HC-4BG256I, LCCMXO2-256HC-4SGCMXO2-486HC-4SG

• • ECP5: Kombinerar hög prestanda med låg förbrukning, perfekt för industriell automation och videobehandling: LFE2M20E-5FN256CAAF, LFE2M20E-5FN256C, LFE2M20SE-7FN256C, LFE3-35EA-8FN484C

• • XP: FPGA:er med ultralåg effekt, idealiska för batteridrivna enheter som kräver energieffektivitet: LFXP2-17E-5FTN256I, LFXP2-30E-5FT256C, LFXP2-8E-5TN144C

FPGA Microchip Technologies

Microchip Technologys FPGA är prisade för sin tillförlitlighet och låga strömförbrukning. Dessa FPGA:er hittar applikationer inom både AI- och icke-AI-sektorer, såsom bilindustri, telekommunikation och industriell automation.

• • PolarFire: Dessa FPGA:er är kända för avancerade säkerhetsfunktioner och är idealiska för realtidsbehandling i inbyggda system: MPFS250TS-1FCSG536, MPFS460T-FCG1152IPP

• • SmartFusion: Kombinerar en FPGA med en mikrokontroller, vilket ger flexibilitet för fordons-, industri- och medicinska tillämpningar: M2S090-FCSG325I, M2S010-1VF256, M2S050-FCSG325I, M2S005-VFG256I

• • ProASIC: Flash-baserad FPGA med programmerbarhet i systemet, erbjuder låg effekt och hög tillförlitlighet, idealisk för telekommunikation och hemelektronik: AGLN250V2-VQG100I, AGLN125V2-VQG100I

• • IGLOO: Ultralågkraftiga FPGA:er designade för batteridrivna enheter som bärbar elektronik och industriell utrustning: M2GL010-TQG144, M2GL010T-VFG256I, M2GL025T-1FGG484I, M2GL060T-1FGG484I, M2GL090T

För en detaljerad översikt över Lattice Semiconductors FPGA-produktlinjer, inklusive MachXO, MachXO2, ECP5 och XP, klicka här.

 

Hitta komponenterna du letar efter på PCE

 

På PC Components Europe erbjuder vi stolt ett brett utbud av FPGA från toppmärken, såsom AMD Xilinx, Intel, Lattice Semiconductors och Microchip Technologies . Våra produkter uppfyller de högsta kvalitetsstandarderna , verifierade av vårt PCE Quality Laboratory .

För ytterligare information eller förfrågningar, tveka inte att kontakta vårt flerspråkiga team , tillgängligt på italienska, franska, svenska, polska, engelska, spanska och finska . Vi är här för att hjälpa dig att hitta den FPGA för ditt AI-projekt !