数字化，已经不再是酷炫的科技热词，现在我们的生产与生活都在由IT系统做支撑。小到“双十一”智能分拣防爆仓和快递驿站为包裹增加智能标签，大到智能汽车电池能效管理和辅助自动驾驶，甚至“无人”工厂里的大量智能机械手、AI质检员，在这些不同领域、不同行业数字化转型的每个细节中，都需要灵活强大的算力做支撑。
FPGA，作为专用集成电路ASIC领域的半定制电路，过去往往只用于高精尖核心行业的特定需求中，并不像CPU、GPU应用普及广泛。不过万物互联的AI时代，FPGA所拥有的软硬件可编程特性，可以根据不同应用场景需求去优化，实现定制化的设计。同时，FPGA在不断吸收先进技术，如AI加速、高速互联，这些都在为FPGA技术与应用迎来新的发展机遇。
作为芯片等软硬件技术的核心厂商，英特尔举办了2023年英特尔FPGA技术日大会，今年的主题为：创新加速，塑造FPGA芯未来。英特尔联合多家合作厂商，分享了最新FPGA硬件性能与产品解决方案，以及在工业嵌入式、数据中心、通信、AI等领域的技术创新，深度展现了英特尔在加速可编程创新、推动中国行业数智化进程上的重要作用。
高端FPGA Agilex 7系列之后
英特尔发布Agilex5、Agilex3系列
覆盖5G通信、边缘等更多新兴场景
作为芯片领域的巨头，英特尔在技术日上详细介绍了FPGA全系列产品矩阵的最新进展，目前英特尔总计提供了6款先进的全新FPGA产品和平台，全面覆盖从通信、数据中心到物联网、汽车、工业边缘各类场景应用需求。
英特尔全系列FPGA产品和平台
Agilex系列是英特尔FPGA的旗舰级产品系列。其中重磅的Agilex 7系列FPGA， Agilex 7 F系列灵活性优化实现FP16、BFLOAT16、整数模式的DSP灵活性；Agilex 7 I系列互联宽带优化实现更高IO与处理器I/F带宽；Agilex 7 M系列实现最高超过1Tbps的内存带宽以及强化内存NoC等，并且Agilex 7系列逻辑结构性能功耗比提升2倍。
由FPGA、结构化ASIC和ASIC组成的英特尔自定义逻辑组合
而全新的Agilex 5、Agilex 3系列则定位于更小的外形，提供超低功耗和成本效益，可广泛应用于对功耗敏感的工业自动化、医疗、消费电子、边缘计算等场景。这一系列产品更新，加之低功耗、成本的结构化ASIC和ASIC，使英特尔FPGA产品矩阵在高端、中端和低端都有强有力的解决方案选择。
Agilex全系列硬件产品在现场展示
除了硬件性能外，软硬件的协同调优同样重要，因此，软件也是实际发挥FPGA优势的关键。英特尔推出的Quartus设计软件为客户提供了一个开放、全面的设计环境，可以支持FPGA的整个设计流程，与各类EDA工具无缝集成。Quartus软件以简单易用见长，支持高抽象级别的设计输入像C/C++、SystemVerilog、MATLAB和Simulink等，大幅简化设计流程。Quartus还兼容各种开放标准和IP核，并使用图形化设计方法，自动处理底层细节，使FPGA设计进门槛大幅降低，用户可以快速上手高效完成设计。此外，Quartus以IP为中心，将AI、C++转换为RTL，RISC-V，Arm工具套件，与英特尔至强CPU实现全栈连接，大幅提升产品上市时间。
Quartus通过硬件性能调优、UI等优化，提升FPGA软件设计工具易用性
Quartus软件的简单易用加上强大功能，让开发团队能够高效完成可编程芯片的设计创新。会上英特尔提出了对于Quartus的愿景，针对HML全系列FPGA优化的软件设计，打造卓越的FPGA设计工具，强化每瓦性能，缩短编译时间，拥有内存优势，不断突破易用性极限，通过社区支持、无缝安装，一键式使用模型。我们能看到，通过强大的FPGA硬件性能，加之在软件生态的调优和提供简单灵活开发工具平台，英特尔在FPGA领域一直在探索发展，这也将是让FPGA技术加速开发创新的核心与关键。
FPGA的新机遇
以边缘实时加速，成为AI创新关键力量
今年最火的技术方向，就是人工智能技术正在快速嵌入到各行各业，释放巨大应用潜力。而AI应用场景的持续增加、产品要求更加复杂多样、处理海量数据和复杂算法对计算性能提出了更高要求。如在云端大批量处理DL/ML训练，网络中深度数据包检测、波束成形、拥塞控制；在医疗、工业、自动运输行业进行边缘计算，提供实时的推理能力等。FPGA凭借其软硬件灵活可编程的特性，除了在数据中心的异构多元算力架构里提供加速能力之外，英特尔FPGA更广阔的新机遇是能为边缘到云提供基于FPGA的AI可拓展性、易用方案，为边缘侧的数据提供实时处理与加速，而这可能会成为AI加速的关键力量。
英特尔FPGA为边缘到云全线增强AI可扩展性
英特尔公司的FPGA软件栈包括高级设计输入和应用堆栈、集成行业标准软件栈、Intel P4授权AI套件、DSP Builder、Intel FPGA AI套件和Intel P4套件等。这些使英特尔FPGA拥有完整的AI软硬件解决方案栈，可以帮助用户在AI训练、推理以及大数据处理等环节加速开发。
现场展示PIB传感器融合
除了大热的AI场景，此次技术日的技术论坛中，英特尔还分享了FPGA在工业互联网等领域的技术创新与解决方案。在工业环境下，成千上万的传感器和执行机构需要实时连接和控制，对网络的时延敏感性非常高。英特尔FPGA支持的时间敏感网络(TSN)技术可以提供确定性的超低延迟，满足工业对网络的苛刻需求。它还提供了无线通信和安全加密的完整解决方案，使工业系统更加智能、安全。另外，FPGA凭借其在高速数据处理和实时预测方面的优势，也可广泛应用于工业大数据分析、视频监控、AI质检等场景，助力工厂实现智能制造。
另外，在通信领域，5G正快速构建新型基础设施。而FPGA凭借其设计灵活性正成为5G基站的理想选择。英特尔FPGA能够实现基带处理单元、RF前端和基站管理的一体化设计。相比于其他解决方案，这不仅降低了部署复杂度，也使系统更加灵活，可以按需配置不同的无线接入技术。同时，英特尔FPGA还能提供恒定的无线电参数控制，确保信号品质。
英特尔FPGA中国技术日现场，交流FPGA实践方案
英特尔FPGA中国技术日的内容还有非常多，可以看到，数字化转型浪潮下，FPGA这一可编程芯片平台正发挥着越来越重要的作用，其软硬件的开放、灵活和易用性，也让FPGA成为实现加速创新的更优选择。作为软硬件核心技术厂商，英特尔不断优化自己的FPGA软硬件技术，同时也和各种主流设计工具无缝集成，与软硬件、通信、细分行业方案等各方技术合作厂商共同探索开放创新的FPGA技术生态，最终降低采用FPGA的门槛，释放FPGA最大的应用潜力。而FPGA的技术与方案，也值得各领域与行业的开发者重点关注，掌握核心技术的最新进展，加速开发，共享技术红利。
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