日廠(chǎng)紛紛公布FPGA研發(fā)成果 創(chuàng )造新商機

　　日本政府為重振日本半導體產(chǎn)業(yè)，積極推動(dòng)各種先進(jìn)半導體研發(fā)計劃，其中一個(gè)類(lèi)別就是FPGA(Field Programmable Gate Array)，希望配合人工智能(AI)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、與大數據(Bigdata)等新技術(shù)，提供更高且更具彈性的機器人等技術(shù)應用，并盡快超越目前仍處領(lǐng)先地位的GPU，創(chuàng )造新商機。

　　目前日本東北大學(xué)(Tohoku University)的羽生貴弘教授，正在研發(fā)耗電僅需現行FPGA約20%的產(chǎn)品，以磁力控制電路變化，可以讓電力只用在運算回路上，不需通過(guò)其他電路，不僅運算時(shí)可以大幅節省耗電，待機時(shí)耗電更不到現有產(chǎn)品的10%，可望減低應用裝置的耗電。

　　而NEC方面開(kāi)發(fā)的省電FPGA，則改用電阻低得多的銅為材料，不僅可以節省待機耗電，運算時(shí)更有望將耗電量降低為現行產(chǎn)品的10分之1，回路所占面積大小也只有現在的4分之1。

　　而且NEC已經(jīng)把銅材料FPGA裝上測試用機器人的關(guān)節，用以控制關(guān)節馬達，確定即時(shí)控制機器人姿態(tài)時(shí)確有效用;接下來(lái)則是要讓這些FPGA與人工智能組合在同一臺機器人上，讓機器人移動(dòng)時(shí)能借由各種姿態(tài)測量資料，進(jìn)行自動(dòng)學(xué)習并修改回路，創(chuàng )造運動(dòng)性能更高的機器人。

　　FPGA與現在常見(jiàn)的固定電路半導體不同，其內部邏輯電路可在一定程度內依照需要進(jìn)行修改，比起全部由軟體執行運算的一般半導體，更適合即時(shí)運算與電路修改，雖然一般來(lái)說(shuō)耗電較大，且在進(jìn)行固定類(lèi)型運算時(shí)，速度不容易比特制的固定電路產(chǎn)品快，但可即時(shí)修正電路則是很大的優(yōu)點(diǎn)。

　　目前FPGA多半用在手機的基地臺等產(chǎn)品中，但須進(jìn)行高速處理的數據中心，也逐漸強調FPGA的應用，而在物聯(lián)網(wǎng)將逐漸普及的現在，強調即時(shí)處理的機器人或汽車(chē)領(lǐng)域，可望大規模采用FPGA。

　　因此現在強化FPGA相關(guān)技術(shù)的廠(chǎng)商，不只是日廠(chǎng)，美國微軟(Microsoft)公司的網(wǎng)路搜尋引擎，便在硬體部分采用FPGA，以利加速即時(shí)搜尋的處理速度;日本富士通(Fujitsu)旗下研究所也在測試安裝FPGA的伺服器系統，據此開(kāi)發(fā)高速影像檢索技術(shù)，預定在2016年內上市;英特爾(Intel)目前也對這領(lǐng)域有興趣。

　　不過(guò)在眼前，影像處理的GPU在即時(shí)運算方面，仍勝過(guò)FPGA一籌，因此美國顯示器大廠(chǎng)nVidia在2016年4月就發(fā)表新產(chǎn)品，適于人工智能深度學(xué)習(Deep Learning)高速即時(shí)運算的GPU，與FPGA爭奪市場(chǎng)，鹿死誰(shuí)手還要看后續發(fā)展。