自適應計算，這一創(chuàng)新理念可以給行業(yè)帶來什么？加入AMD之后，賽靈思（Xilinx）給出了更豐富的答案。

對一名軟件工程師來說，如果在固定的CPU或GPU上進行開發(fā)，需要改變或優(yōu)化軟件來適應硬件。那么，是否可以反過來操作呢？也就是根據(jù)固定的應用和軟件，通過一個包括開發(fā)工具、加速的API和庫，可以讓硬件去適應軟件，而不是讓軟件適應硬件，也就是說，這個硬件是軟件定義、可編程的。這就是自適應計算的概念。

這種自適應計算平臺支持根據(jù)具體應用來定制硬件，以優(yōu)化系統(tǒng)，且這種優(yōu)化是可以持續(xù)不斷進行的，即使產(chǎn)品量產(chǎn)后，在部署階段也能進行這樣的優(yōu)化。

為什么需要自適應計算？

目前，業(yè)界已經(jīng)有多種成熟的計算平臺，比如CPU、GPU、DSP等，為什么還需要自適應計算這種新的計算形式呢？有以下幾點原因。

首先，創(chuàng)新應用不斷涌現(xiàn)，特別是在AI領(lǐng)域，這些創(chuàng)新受制于傳統(tǒng)硬件，如硬件平臺的功能、架構(gòu)、內(nèi)存系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)通道都是固定的，開發(fā)時，必須首先通過修改、更新算法或軟件來適應硬件。但是，用戶期望找到一個最適合已有算法實現(xiàn)的硬件平臺來提供想達到的性能。

其次，可以根據(jù)應用對硬件進行持續(xù)的優(yōu)化，這樣能夠提升應用的整體性能。比如可以在整個數(shù)據(jù)通路進行硬件加速，不只包括像AI的模型本身，還包括輸入和輸出數(shù)據(jù)的處理，且中間每個環(huán)節(jié)都可以進行優(yōu)化，這樣可以為應用提供非常高的效率。

第三，為了讓更多的開發(fā)者獲益于自適應計算硬件平臺的高效率，可以在易用性上做很多工作。通過為開發(fā)者提供他們熟悉的語言、編程框架和集成開發(fā)環(huán)境，以及足夠的加速API庫和參考設(shè)計，可大幅降低自適應計算的門檻，可以讓開發(fā)者快速上手設(shè)計。

自適應計算應用拓展

以上這些，正是賽靈思在做的事情。AMD大中華區(qū)銷售副總裁唐曉蕾（Maria Tang）表示，加入AMD之后，該公司可以在更廣闊的應用領(lǐng)域拓展其自適應計算理念，并不斷創(chuàng)新?；?a href="http://www.socialnewsupdate.com/soft/data/30-91/" target="_blank">FPGA的靈活特性，除了數(shù)據(jù)中心和云計算，自適應計算解決方案在汽車、醫(yī)療、消費類電子、工業(yè)和智能檢測等方面也有很大的發(fā)展空間。

當下，汽車行業(yè)正在朝電氣化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。

汽車行業(yè)主要關(guān)注三個方面：一是信息娛樂，也就是座艙的數(shù)字化；二是先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），目前發(fā)展到了L2 plus，L2 plus又包含兩個子系統(tǒng)，一個是邊緣側(cè)的，主要包括各種傳感器，從攝像頭到雷達，主要負責產(chǎn)生、收集數(shù)據(jù)，這方面，AMD主要發(fā)揮的作用是把數(shù)據(jù)系統(tǒng)化，完成數(shù)據(jù)的對齊和打包分發(fā)，另外一個是Domain Control（域控制器），主要用于數(shù)據(jù)融合，即Data Aggregation，在Data Aggregation之后再放置中央處理單元，讓處理單元能夠得到更好的效率提升；三是自動駕駛，它涉及機器人出租車、上門送貨車、商用車隊用車等細分領(lǐng)域。

在醫(yī)療領(lǐng)域，自適應架構(gòu)能夠加速臨床診斷，為醫(yī)生帶來很多便捷性。目前，內(nèi)窺鏡國產(chǎn)化率比較高，這方面， AMD的FPGA產(chǎn)品MPSoC接受度比較高，該產(chǎn)品的功耗比較低，實時性、帶寬都很好。內(nèi)窺鏡圖像越來越清晰，MPSoC可以讓圖像對比度更高，讓醫(yī)生有一個更明確的判斷。此外，MPSoC加入了AI推理功能，它可以提示醫(yī)生看到一些之前沒有看清楚，或者忽略的東西，讓他能夠重點關(guān)注，從而提升工作效率。

在音視頻消費領(lǐng)域，專業(yè)音視頻細分市場里，LED電視墻是一個最大的商顯空間，隨著成本下降，LED也會進入越來越多的高端會議室，甚至進入家庭。在作息管理、調(diào)度系統(tǒng)以及投影儀系統(tǒng)領(lǐng)域，都有AMD的產(chǎn)品做支撐。在消費者應用領(lǐng)域，如智慧家庭，隨著疫情的發(fā)展，大家發(fā)現(xiàn)在家里面打高爾夫是一個很不錯的休閑娛樂和鍛煉身體的方式，近兩年高爾夫模擬器需求量明顯增長，這種模擬器主要是用一個高速攝像頭抓拍球的旋轉(zhuǎn)來判斷它的運動軌跡，它對高帶寬、低延時的要求很高，這方面，AMD的FPGA優(yōu)勢明顯，且具備AI預判功能。

工業(yè)應用一直是AMD非常關(guān)注的市場。工業(yè)創(chuàng)新得益于智能制造，唐曉蕾表示，智能制造從傳感、控制、計算和互聯(lián)各層面全方位地發(fā)揮了AMD產(chǎn)品的帶寬、豐富的IO接口、計算、授時（可以做高精度授時）等優(yōu)勢。隨著新基建在中國的推廣，在工程領(lǐng)域，數(shù)字孿生能讓VR顯示和設(shè)備數(shù)字化得以實現(xiàn)。還有一個場景是智能倉儲，這里面的AGV（自動導引運輸車）和自動抄表都是AMD及其客戶一直努力耕耘的領(lǐng)域。

智能檢測、視覺檢測也是AMD關(guān)注的領(lǐng)域。唐曉蕾表示，近些年，熄燈工廠成為產(chǎn)業(yè)熱詞，工廠里一個人都沒有，但是可以做出質(zhì)量很高的產(chǎn)品，效率很高，同時節(jié)能環(huán)保，這背后都有AMD的產(chǎn)品做支持。

在傳統(tǒng)行業(yè)，特別是TME（測試、測量和仿真）儀器儀表行業(yè)，可以看到很多創(chuàng)新，唐曉蕾談到了移動電話的測試，她表示，5G手機和基帶已經(jīng)是一個成熟市場，在測試過程中，AMD的RFSoC得到了非常廣泛的使用。

異構(gòu)和軟硬件融合帶來更多創(chuàng)新

在談到技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新時，唐曉蕾表示，在16nm、14nm制程芯片開始量產(chǎn)的時候，AMD就明顯感受到了摩爾定律的放緩，那時，該公司就已經(jīng)開始做相應的技術(shù)積累了，隨著AMD的Chiplet和3D封裝技術(shù)逐步成熟，可以看到越來越多的客戶使用這些先進技術(shù)，而不再像以前那樣，只是靠制程節(jié)點的改進來實現(xiàn)產(chǎn)品性能的提升。

唐曉蕾認為，異構(gòu)計算是驅(qū)動整個系統(tǒng)性能提升最關(guān)鍵的因素，串行計算也好，并行計算也好，都是異構(gòu)計算的一部分，除了在制程節(jié)點上驅(qū)動芯片創(chuàng)新，AMD也在系統(tǒng)、平臺層面為客戶提供更多幫助。AMD有一個新的自適應架構(gòu)，叫XDNA，它主要是把AIE和FPGA連接在一起，目的是讓客戶的數(shù)據(jù)流架構(gòu)能夠順利地流轉(zhuǎn)，在處理過程中把存儲和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任務全部處理完再移到下一個處理環(huán)節(jié)。

不止芯片，AMD也很重視平臺化創(chuàng)新，唐曉蕾表示，對客戶，特別是對新客戶來講，直接拿到芯片難以做到快速上市，大家更需要系統(tǒng)級模塊（SOM）。為此，AMD于2021年推出了一個SOM板，還推出了一個針對視覺應用的KV260，KV260主要的應用場景是攝像頭和零售分析，如智慧超市，很多工作是通過視覺來完成的，此外，還有智慧工廠里的機器視覺。在這些應用領(lǐng)域，客戶對AMD的需求不僅僅是芯片，SOM板能夠幫助客戶盡快實現(xiàn)方案設(shè)計。唐曉蕾表示，未來，AMD會更多地針對功耗、尺寸和成本受限的應用，推出具備更高設(shè)計水平的SOM版，以幫助客戶把他們的時間精力集中在自己擅長的領(lǐng)域，讓大家能夠更快速地使用這個產(chǎn)品，更快的完成創(chuàng)新。

除了芯片和系統(tǒng)級模塊，軟件工具也是一個非常重要的環(huán)節(jié)。

對于FPGA，AMD希望用戶能夠像玩樂高一樣簡單地對其進行操作和應用，為此，該公司用統(tǒng)一的軟件、各種各樣的IP和解決方案讓用戶類似于拼積木，或者只需要寫非常簡單的代碼就能夠把整個應用搭起來，用異構(gòu)、統(tǒng)一的軟件平臺等方式進行加速，以期實現(xiàn)最好的效率。

目前，對于廣大開發(fā)者來說。軟件開發(fā)環(huán)境是個很大的挑戰(zhàn)，軟件層面需要花很大的功夫，因為開發(fā)成本是除了硬件成本以外，很大的一部分開銷。而在廣大的開發(fā)者群體當中，大多是軟件開發(fā)者，他們用的多是JAVA、C、Python、C++等語言，而會用、常用VHDL等硬件語言的人數(shù)相對稀缺。這就需要FPGA廠商想辦法將那一大部分軟件開發(fā)者吸引過來，在不會使用硬件描述語言的前提下，會用、喜歡用，進而離不開以FPGA為基礎(chǔ)的開發(fā)環(huán)境，這就需要廠商提供一套豐富的、簡單易用的軟件開發(fā)平臺。不過要實現(xiàn)這樣的平臺絕非易事，它雖然方便了開發(fā)者，但對于開發(fā)這套軟件平臺的廠商來說，是個不小的系統(tǒng)工程。

Vitis，就是一個面向軟件開發(fā)者的集成的開發(fā)環(huán)境和平臺，開發(fā)者可以用他們熟悉的高層次語言，如C、C++和Python來進行編程；Vitis還提供了一個專門針對AI推理的開發(fā)平臺Vitis AI，AI開發(fā)者可以使用他們熟悉的框架，比如TensorFlow、PyTorch、Caffe來訓練他們的模型，然后用Vitis AI來部署這些模型，讓模型能夠高效地在硬件平臺上執(zhí)行。

唐曉蕾表示，AMD提供了一個異構(gòu)軟件平臺，這個平臺上既有Vitis，也有EDA后端工具Vivado。習慣使用C或C++的軟件開發(fā)者，適合用Vitis，而對于硬件開發(fā)者而言，則更習慣用編程語言Vivado。此外，AMD還做了很多加速庫，為廣大軟件開發(fā)者提供了更多的拓展空間。

審核編輯 ：李倩