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

I takt med att artificiell intelligens (AI) fortsätter att omvandla branscher ökar efterfrågan på FPGA:er för AI snabbt. Dessa mångsidiga hårdvarulösningar blir allt viktigare för utvecklare och företag som vill optimera sina AI-applikationer.

Den här artikeln kommer att utforska varför FPGA:er inom AI blir alltmer populära, hur de jämförs med andra hårdvarualternativ och vilka FPGA-produkter som passar bäst för dina AI-behov.

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

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

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

Varför ökar efterfrågan på FPGA:er inom AI-applikationer?

 

Den ökande efterfrågan på FPGA:er inom AI drivs av flera faktorer:

• • Anpassning: FPGA:er kan skräddarsys efter de specifika kraven för AI-modeller och optimera prestandan där det behövs.

• • Låg latens: AI-applikationer som realtidsvideobehandling, autonoma fordon och robotik kräver snabba beslut, och FPGA:er utmärker sig på att leverera prestanda med låg latens .

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

• • Edge Computing: I takt med att AI växer vid kanten, där databehandling sker närmare källan, ger FPGA:er den flexibilitet och processorkraft som behövs för realtidsinferens på edge-enheter.

Dessa faktorer leder till att fler och fler företag och utvecklare anammar FPGA:er för AI, vilket ytterligare ökar deras efterfrågan.

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

Medan FPGA:er får ett betydande intresse för AI-applikationer, MCU:er (mikrokontrollerenheter) fortfarande en avgörande roll i AI-utveckling, särskilt för inbyggda system med låg effekt. MCU:er används ofta för grundläggande AI-uppgifter som att bearbeta sensordata i IoT-enheter .

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

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

För enkla AI-funktioner med låg strömförbrukning kan mikrokontroller

Utforskar FPGA:er: Från AI-tillämpningar till mångsidiga industriella lösningar

Fältprogrammerbara grindmatriser (FPGA) används alltmer inom en mängd olika industrier tack vare deras flexibilitet och höga prestanda.

Medan FPGA:er spelar en betydande roll i AI-applikationer som maskininlärning 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 realtidsdatabehandling, djupinlärning och edge computing, vilket gör dem till en nyckelkomponent inom områden som autonoma fordon, smarta enheter och AI-baserade hälsovårdssystem.

Telekommunikation

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

Flyg- och försvarsindustrin

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

Medicintekniska produkter

Medicinsk avbildning, diagnostik och patientövervakning i realtid är beroende av FPGA:er för deras hastighet och förmåga att hantera stora mängder data, vilket säkerställer korrekta och snabba resultat.

Bil

Inom bilindustrin driver FPGA:er avancerade förarstödsystem (ADAS) genom att bearbeta sensordata i realtid för att förbättra fordonssäkerhet och automation.

Industriell automation

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

De bäst säljande och mest efterfrågade FPGA:erna på PCE

Nedan följer en lista över de bästa FPGA-alternativen från stora varumärken, lämpliga för AI och bredare tillämpningar inom telekommunikation, flyg- och rymdindustrin med mera.

AMD FPGA (Xilinx)

AMD:s Xilinx FPGA:er är välkända för sin roll inom AI-tillämpningar, men de är också mångsidiga och lämpliga för en mängd olika branscher, från inbyggda system till datacenter. Populära Xilinx FPGA-familjer inkluderar Spartan, Artix, Kintex och Virtex.

• • Spartan: Instegs-FPGA:er perfekta för kostnadseffektiva och strömsnåla tillämpningar: XA7A35T-1CSG324I, XA6SLX9-3FTG256Q, XC7A100T-2CSG324I , XC7S75-1FGGA484C , XC7A200T-2FBG676I

• • Artix: Idealisk för mellanstora och energieffektiva tillämpningar som maskinseende och kommunikation: XCAU25P-2FFVB676E, XC7A15T-1FTG256C

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

• • Virtex: Avancerade FPGA:er designade för de mest krävande uppgifterna, inklusive 5G-infrastruktur och flyg- och rymdteknik: XCVC1802-1MSEVIVA1596, XCVE2302-2MSESFVA784, XCVC1902-1MSEVIVA1596, XCV50-5TQG144C

Intel FPGA

Intels FPGA:er, tidigare kända som Altera, är utformade för att leverera höghastighetsbearbetning inom branscher som sträcker sig från AI till telekommunikation och mer därtill. Intels mest eftertraktade FPGA-familjer för PCE inkluderar Stratix, Arria® och Cyclone® , kända för sin flexibilitet och prestanda inom en mängd olika branscher.

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

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

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

Lattice Semiconductor FPGA

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

• • MachXO: Serie av lågeffekt-FPGA:er konstruerade för kostnadskänsliga tillämpningar som gränssnittsbryggning och styrning: LCMXO1200C-3TN100C, LCMXO1200C-3TN144I

• • MachXO2: Förbättrad version med större flexibilitet och prestanda för I/O-expansion och kontrolluppgifter: LCMX02-256HC-4TG100I, LCMXO2-1200HC-4TG100I, LCMXO2-2000HC-4BG256I, LCMXO2-256HC-4SG48C

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

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

FPGA Microchip Technologies

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

• • PolarFire: Dessa FPGA:er är kända för sina 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-, industriella och medicinska tillämpningar: M2S090-FCSG325I, M2S010-1VF256, M2S050-FCSG325I, M2S005-VFG256I

• • ProASIC: Flashbaserade FPGA:er med programmerbarhet i systemet, erbjuder låg effekt och hög tillförlitlighet, idealiska för telekommunikation och konsumentelektronik: AGLN250V2-VQG100I, AGLN125V2-VQG100I

• • IGLOO: FPGA:er med extremt låg effekt konstruerade för batteridrivna enheter som bärbar elektronik och industriell utrustning: M2GL010-TQG144, M2GL010T-VFG256I, M2GL025T-1FGG484I, M2GL060T-1FGG484I, M2GL090T-1FGG484I

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:er från ledande varumärken som 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, vänligen kontakta vårt flerspråkiga team , tillgängligt på italienska, franska, svenska, polska, engelska, spanska och finska . Vi finns här för att hjälpa dig hitta den FPGA:n för ditt AI-projekt !