物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迎來新的活力 為FPGA的發(fā)展提供了機會

近些年來，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為工業(yè)和醫(yī)療領域帶來了新的活力。由此，也催生了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)（HcIoT）的創(chuàng)新。這些新興領域的崛起，為FPGA的發(fā)展提供了機會。作為FPGA業(yè)界的佼佼者，賽靈思在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)領域上的表現(xiàn)如何？

賽靈思工業(yè)、視覺、醫(yī)療及科學（ISM）市場總監(jiān)Chetan Khona先生

SoC驅動工業(yè)領域業(yè)務

在賽靈思去年的財報中顯示，2019財年賽靈思的收入同比增長了24%，達到了30億美元。其中，工業(yè)和醫(yī)療部門占到總收入的27%。賽靈思工業(yè)、視覺、醫(yī)療和科學（ISM）市場總監(jiān) Chetan Khona表示：“ISM部門也是賽靈思的第四大業(yè)務部門，這個部門旨在打造靈活應變、萬物智能的工廠、醫(yī)院和城市?！?/p>

據(jù)Chetan Khona介紹，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)加速的今天，F(xiàn)PGA站在了舞臺正中央，但真正驅動賽靈思在工業(yè)領域業(yè)務的卻是 Zynq SoC。他認為，對于工業(yè)和醫(yī)療用戶來說，尺寸和價格非常重要，賽靈思SoC 產(chǎn)品系列能在這個領域為他們提供更高的價值。

這個觀點在賽靈思的營收報告上也得到了體現(xiàn)。從賽靈思公布的ISM收入上來看，雖然傳統(tǒng)的FPGA保持著一定的增長，但近兩年來，在Zynq和Zynq UltraScale+ SoC投產(chǎn)之后，賽靈思ISM部門的收入就得到了顯著提速，達到了2.5倍。可以說，SoC產(chǎn)品為賽靈思ISM部門帶來了巨大的價值。

數(shù)據(jù)帶給IIoT和HcIoT的機遇與挑戰(zhàn)

正如上文所述，IIoT和HcIoT正帶給產(chǎn)業(yè)界新的靈感。由物聯(lián)網(wǎng)的興起而帶來的數(shù)據(jù)爆炸，也為賽靈思帶來了新的發(fā)力點。數(shù)據(jù)到底有什么好處，如何利用數(shù)據(jù)，也成為了當下值得思考的問題。

對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域來說，一來，數(shù)據(jù)可以做預測性的維護，這就能夠盡可能降低工廠停工時間，從而保障盈利和利潤；二來，數(shù)據(jù)可以通過資產(chǎn)分析，來更好的了解客戶的購買習慣，從而創(chuàng)造新的收入流；其次是連接性，連接性是物聯(lián)網(wǎng)，這也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎。通過賽靈思方案更新軟件和硬件，能夠延長產(chǎn)品的使用壽命，從而降低了更新?lián)Q代的成本。

對于醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)來講，通過數(shù)據(jù)可以更好的改善醫(yī)院和診所的工作效率，并以此提高時間的利用率，提高對患者的服務，最終改善的是人們的生活質量。

數(shù)據(jù)爆炸為半導體產(chǎn)業(yè)帶來了十分可觀的前景，但同時，數(shù)據(jù)的應用也帶來了諸多挑戰(zhàn)。首當其沖的就是由數(shù)據(jù)帶來的隱私問題，尤其是伴隨著時間的變化、計算能力的增長，安全性就會面臨更大的挑戰(zhàn)。另外，影響安全性的時延和響應能力問題；包括傳輸、存儲和處理在內(nèi)的數(shù)據(jù)管理成本等問題；以及可靠的互聯(lián)網(wǎng)連接等都是在物聯(lián)網(wǎng)革命中所要解決的數(shù)據(jù)問題。

以醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)為例，目前，全球已安裝超過1億臺醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設備，到2020年將增長到1.61億臺。但同時也有醫(yī)療高管表示，當前阻礙醫(yī)療組織采用物聯(lián)網(wǎng)的三大障礙：隱私問題占59%，原有系統(tǒng)集問題成占55%，安全問題占54%。由此可見，在數(shù)據(jù)處理以及安全上的改進，為半導體產(chǎn)業(yè)帶了非常大的發(fā)展空間。

針對以上挑戰(zhàn)，賽靈思要做的就是要幫助用戶盡可能高效、有效的來利用數(shù)據(jù)，同時，這也是公司ISM部門的核心戰(zhàn)略。

賽靈思工業(yè)與視覺解決方案總覽

為了確保FPGA 和 SoC 用戶能夠在現(xiàn)有的器件上，實現(xiàn)的計算能力和效率實現(xiàn)最大化，賽靈思為此提供多種資源。

據(jù)Chetan Khona介紹，世界級的工業(yè)與醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)解決方案堆棧、使用Alveo加速器卡為工業(yè)PC加速、互補的邊緣與云協(xié)作是ISM部門的三大秘密武器。

就世界級的工業(yè)與醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)解決方案堆棧而言，賽靈思可提供全套的、一系列的解決方案，包括通過提供安全性的連接、控制、視覺、線路、軟件和人工智能來幫助客戶開發(fā)他們所需要的產(chǎn)品，來進行更好的應用。同時，Chetan Khona也表示，賽靈思并不是所有領域的專家，所以我們也會使用非常廣泛的生態(tài)系統(tǒng)當中的專業(yè)、技術和知識能力，幫助用戶獲得他們所需要的解決方案。

眾所周知，工業(yè)實時和確定性控制與接口、工業(yè)生命周期、質量、可靠性、安全性、溫度與功耗是賽靈思傳統(tǒng)的工業(yè)領域優(yōu)勢，但這并不能成為賽靈思與其他企業(yè)形成差異化競爭的優(yōu)勢。為此，賽靈思將AI時延與性能和傳統(tǒng)的優(yōu)勢進行結合，將SoC與人工智能相結合，確保了器件的高度集成，也能達到較高的成本有效性。

在人工智能方面，賽靈思通過收購深鑒科技來完善其在邊緣計算方面的能力。這種能力讓賽靈思實現(xiàn)了支持高吞吐量和低時延的人工智能；能夠匹配人工智能創(chuàng)新的快速步伐；能夠加速整體的應用，同時，配合全面的AI軟件平臺，使得賽靈思能夠在AI邊緣計算上實現(xiàn)對工業(yè)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)上的創(chuàng)新。

此外，根據(jù)Chetan Khona的介紹，我們也了解到，賽靈思ISM部門也很注重云與邊緣計算的融合。Chetan Khona的介紹：“對于工業(yè)和醫(yī)療互聯(lián)網(wǎng)來說，在云端進行數(shù)據(jù)處理的方式的延時非常高，并不利于海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展。”

為改善這種狀況，使得數(shù)據(jù)能夠合理地被分配到云和邊緣上進行處理，賽靈思與亞馬遜云服務進行合作。Chetan Khona表示：“在亞馬遜的Greengrass框架下來使用它的功能，把云端可以移動到邊緣。通過這種的方式，系統(tǒng)在運行時就大大的減少了數(shù)據(jù)傳輸，而且延時也大大的降低。另外賽靈思也和阿里云、Microsoft Azure、谷歌、IBM，都在進行這方面的合作?！?/p>

發(fā)展路線

以上述ISM部門的戰(zhàn)略三要素為根基，賽靈思推出了Zynq和Zynq UltraScale+ SoC 。通過Zynq和Zynq UltraScale+ SoC，將通用處理期DSP、GPU和模擬、安全處理器和安全處理器等集成在同一產(chǎn)品當中，為工業(yè)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)領域提供了新的選擇。

在賽靈思發(fā)布的工業(yè)領域產(chǎn)品路線圖中，除了我們耳熟能詳?shù)腇PGA、SoC、MPSoC、RFSoC以外，我們也見到了Zynq SoC和Zynq UltraScale+ SoC的身影。同時，ACAP作為賽靈思接下來的發(fā)展要素，在其首個產(chǎn)品系列Versal產(chǎn)品中，我們也發(fā)現(xiàn)了針對于工業(yè)領域的產(chǎn)品——AI Edge。據(jù)介紹，AI Edge強調(diào)低功耗和高性能，可以用的系統(tǒng)有機器視覺、超聲設備和超聲手持設備。

據(jù)Chetan Khona介紹，Edge AI它既是一種能力，也是Versal的子系列。目前，Zynq SoC和Zynq UltraScale+ SoC均已部署了Edge AI，未來它會是Versal的一個子系列，主要是在每瓦的性能上能夠達到行業(yè)領先。Chetan Khona相信，待在該領域的部署完成之后，Zynq UltraScale+ SoC將會成為賽靈思系列產(chǎn)品當中在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)當中最成功的產(chǎn)品。