“2017年我們的方向就定了，數(shù)據(jù)中心會(huì)是FPGA最主要的發(fā)展方向。之后賽靈思也驗(yàn)證了我們的想法，未來(lái)十幾年，它最強(qiáng)力的增長(zhǎng)方向就在數(shù)據(jù)中心?！鄙罹S科技創(chuàng)始人&CEO樊平說(shuō)道。

作為FPGA軟硬件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商，深維專(zhuān)注于圖像視頻處理、大數(shù)據(jù)處理和高性能計(jì)算領(lǐng)域的計(jì)算服務(wù)，提供從“端”到“云”解決方案。

從圖片轉(zhuǎn)碼，到視頻處理、AI加速及高性能計(jì)算，隨AI浪潮登上歷史舞臺(tái)的FPGA在數(shù)據(jù)中心，在圖片處理、新零售、視頻處理領(lǐng)域，正扮演著越來(lái)越重要的角色。

數(shù)據(jù)中心的后起之秀，F(xiàn)PGA風(fēng)景好

數(shù)據(jù)中心為何會(huì)選中了FPGA呢？

由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)不斷演進(jìn)，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、AI應(yīng)用的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心面臨正在井噴的數(shù)據(jù)流量和更加復(fù)雜、沉重的計(jì)算壓力。

隨著通用處理器CPU的摩爾定律已入暮年，從美國(guó)的微軟、亞馬遜到中國(guó)的BAT、華為，幾乎所有的科技巨頭們都在尋找新的專(zhuān)用芯片方案。

而AI的浪潮，先是把GPU、而后又將FPGA帶入了歷史的視野。

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中無(wú)論是CPU，還是作為協(xié)處理器的GPU，都屬于馮?諾依曼結(jié)構(gòu)，即指令譯碼執(zhí)行、共享內(nèi)存，因而能耗高、實(shí)時(shí)性差。這對(duì)硬件算力的性能存在著極大的挑戰(zhàn)。

相比之下，ASIC和FPGA則在能效上略勝一籌。ASIC作為專(zhuān)用芯片，功耗低、計(jì)算性能和效率高，但其靈活性差，算法調(diào)整難度高。

反觀FPGA，正是一種硬件可重構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)，常年來(lái)被用作ASIC專(zhuān)用芯片的小批量替代品，然而近年來(lái)在微軟、百度等公司的數(shù)據(jù)中心大規(guī)模部署，以同時(shí)提供強(qiáng)大的計(jì)算能力和足夠的靈活性。這也使其正成為AI方興未艾時(shí)刻的最佳選擇。

這也使得國(guó)內(nèi)不少?gòu)S商加入了FPGA的生態(tài)。深維科技就是這個(gè)生態(tài)圈中的一員。

圖片處理是首站

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算等的蓬勃發(fā)展，圖片內(nèi)容也在持續(xù)增長(zhǎng)，而縮略圖、像素處理、圖片分析等過(guò)程都會(huì)占用大量的服務(wù)器資源，F(xiàn)PGA加速解決方案則逐漸成為圖像處理領(lǐng)域的趨勢(shì)。

于是在應(yīng)用上，深維首先選擇了圖片處理領(lǐng)域。

基于FPGA的異構(gòu)計(jì)算加速平臺(tái)。深維切入了電商、社交、手機(jī)云相冊(cè)、新聞資訊等具體場(chǎng)景。

如社交平臺(tái)、云相冊(cè)等，包括攝像頭，每天有大量的圖片進(jìn)行收發(fā)、傳播。而上傳和瀏覽圖片的終端也不同，可能是PC，也有可能是手機(jī)端。

因而，我們所看到每個(gè)圖片，實(shí)際上都要上傳到數(shù)據(jù)中心，經(jīng)過(guò)處理，將圖片重新進(jìn)行編碼，縮放到一個(gè)適合的屏幕尺寸和格式。

這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、經(jīng)濟(jì)性，以及速度有很多考量。數(shù)據(jù)量大，處理服務(wù)器規(guī)模就很大，那么性能和成本就是很重要的因素。

“客戶也希望圖片處理的成本是比較低的，采用我們的方案，后端服務(wù)器會(huì)明顯減少，成本大幅降低，還可以省電、省場(chǎng)地。另一方面，我們把圖片用更小格式的方式保存后，其本身的清晰度不變，占用的空間變少了。傳輸同樣圖片的帶寬成本、流量成本，也降低了。所以，像CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）廠商、云存儲(chǔ)的視頻網(wǎng)站，都是我們的客戶?！狈秸f(shuō)道。

據(jù)了解，數(shù)據(jù)中心原本主要用的就是英特爾CPU。而采用深維的方案，總體成本能降低到原有方案的五分之一。

FPGA從“硬”到“軟”的轉(zhuǎn)變

需要說(shuō)明的是，深維做的并不是直接制造FPGA芯片。雖然身處近年來(lái)的AI造芯浪潮中，又出身國(guó)內(nèi)最早做FPGA芯片的公司京微雅格，但樊平認(rèn)為，F(xiàn)PGA的“軟”與“硬”同樣重要，這與去年被賽靈思收購(gòu)的深鑒科技早期的布局也是類(lèi)似的。

“我們不做芯片本身。我們做的是芯片的應(yīng)用，基于FPGA芯片寫(xiě)程序、進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。并打造自己的圖片處理引擎和平臺(tái)，相當(dāng)于我們給芯片注入了靈魂?！狈秸f(shuō)道。

提到FPGA，通常會(huì)想到的是一款可編程的硬件產(chǎn)品。

但對(duì)于用戶而言，F(xiàn)PGA目前在應(yīng)用上，很依賴(lài)編譯系統(tǒng)和系統(tǒng)工具這些軟件。

一是FPGA的硬件編程模式，還需要將FPGA變?yōu)檫m于處理應(yīng)用的硬件產(chǎn)品；

二是還需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，需要打造軟件工程師熟悉的設(shè)計(jì)環(huán)境，讓硬件為更廣泛的軟件及系統(tǒng)級(jí)工程師所用。

為解決這個(gè)問(wèn)題，深維基于C/C++語(yǔ)言進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，可支持更大規(guī)模算法，提升芯片架構(gòu)的靈活性，讓改動(dòng)周期縮短；另外，深維自研面向AI應(yīng)用的FPGA設(shè)計(jì)工具、調(diào)試工具、標(biāo)準(zhǔn)化專(zhuān)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具等。

在整體的平臺(tái)上，深維還提供芯片平臺(tái)、EDA平臺(tái)、IP平臺(tái)，以及云端和終端的解決方案。除芯片采用賽靈思等的之外，從EDA、IP，到解決方案，都是深維一手打造。

樊平介紹道，“以EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）為例，它是FPGA設(shè)計(jì)的必要工具，類(lèi)似于編譯器和CPU的關(guān)系。該層面的設(shè)計(jì)是深維的一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)?！?/p>

另外，深維對(duì)客戶的定制化需求支持非?？臁Ｆ胀ㄐ袠I(yè)可能幾年才能成熟的產(chǎn)品，而深維幾個(gè)月就可以完成。就圖片處理加速器這一產(chǎn)品而言，其從2017年開(kāi)始研發(fā)，目前已經(jīng)有四五家大客戶在使用。

憑借完整的平臺(tái)，深維科技也成為了FPGA全球第一大供應(yīng)商Xilinx在數(shù)據(jù)中心的ISV合作伙伴。

不享受風(fēng)口，創(chuàng)業(yè)者要做“不定型”的生意

不僅在圖像處理領(lǐng)域，在視頻處理、大數(shù)據(jù)處理、高性能計(jì)算等領(lǐng)域，F(xiàn)PGA未來(lái)可發(fā)揮的空間更大。這也是深維下一階段的發(fā)展方向。

近兩年來(lái)，不少企業(yè)也跨界智慧城市領(lǐng)域，其中城市級(jí)平臺(tái)的打造，支撐芯片的軟硬開(kāi)發(fā)能力，及云端的處理能力就尤為重要。

目前FPGA正在由通用芯片轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ眯酒倪^(guò)程中，擔(dān)當(dāng)著一個(gè)重要的角色。

“前景很好，不過(guò)初創(chuàng)企業(yè)一定要找到一個(gè)很長(zhǎng)的價(jià)值點(diǎn)。拿FPGA舉例，面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)，人工智能的發(fā)展帶來(lái)的海量，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA原生的并行處理能力，可以極大的提高這些數(shù)據(jù)處理的速度和效率，這個(gè)價(jià)值點(diǎn)能有效說(shuō)服客戶買(mǎi)單。此外，可靠的產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)良的服務(wù)，也是影響客戶最終買(mǎi)單的因素。”樊平說(shuō)道。

摩爾定律進(jìn)入衰老期，應(yīng)該說(shuō)給FPGA在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用帶來(lái)了更多的機(jī)會(huì)。

但樊平并不想形容這是“風(fēng)口”，而是實(shí)際的市場(chǎng)需求。

“我們不用‘風(fēng)口’的說(shuō)法，我們既沒(méi)有特別享受這個(gè)風(fēng)口，也不會(huì)因?yàn)檫@個(gè)風(fēng)口過(guò)去就不再關(guān)注實(shí)際的市場(chǎng)和產(chǎn)品性能了?！?/p>

“這是市場(chǎng)的自然成長(zhǎng)，并不是一個(gè)資本的行為。Gartener有一個(gè)成熟度曲線，F(xiàn)PGA是典型是被認(rèn)為沒(méi)有前景了，但又經(jīng)歷了第二次爬坡?，F(xiàn)在它正處于一相對(duì)穩(wěn)定的持續(xù)增長(zhǎng)期?！?/p>

那么3到5年之后，市場(chǎng)能夠大概成熟到什么程度？

“整個(gè)云端加速市場(chǎng)是大概五年后，會(huì)達(dá)到200到300億美元，一個(gè)千億人民幣以上的市場(chǎng)。其中FPGA占到多少還不能確定。但我們是很看好的，包括英特爾和賽靈思的投入，都是有保障的?！?/p>

但衡量FPGA未來(lái)前景要面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題就是，在目前強(qiáng)勢(shì)的通用GPU和未來(lái)可能成為主流的專(zhuān)用AISC方案之間，F(xiàn)PGA在算力和功耗上，算是“算法未定型前”的折衷選擇。

而未來(lái)，專(zhuān)用性更高，功耗更低，相對(duì)開(kāi)發(fā)周期快的ASIC更可能成為AI的主流。

對(duì)這一觀點(diǎn)，樊平的看法顯然充滿了創(chuàng)業(yè)精神。

“就實(shí)際而言，在云端上，目前FPGA的應(yīng)用的確比ASIC更為成熟。幾乎所有的主要的云平臺(tái)廠商，都已經(jīng)接受了FPGA方案，包括BAT、華為等。而TPU這種ASIC方案的主要廠商還是谷歌?！?/p>

“另外，什么東西會(huì)定型？這本身就是個(gè)問(wèn)題。世界的變化永遠(yuǎn)是越來(lái)越快，而不是定型。我們的應(yīng)用不會(huì)定型，這些豐富的場(chǎng)景、變化的實(shí)現(xiàn)方法，以及非常快的技術(shù)迭代。它一直在變，變是更永恒的，而不是不變?！?/p>

“當(dāng)大家希望一個(gè)問(wèn)題變成確定性的時(shí)候，我們可以想象，這會(huì)是那些壟斷性公司的生意，而不是一個(gè)創(chuàng)業(yè)者的?！狈饺缡钦f(shuō)道。雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)

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