学習FPGA，就(jiù)業範圍有(yǒu)哪些方(fāng)面(miàn)？

部(bù)分(fēn)FPGA学習爱(ài)好(hǎo)者(zhě)在(zài)轉(zhuǎn)入(rù)这(zhè)一(yī)行業之前(qián)，都会(huì)發(fà)出(chū)这(zhè)麼(me)一(yī)个(gè)疑問(wèn)，学習FPGA，就(jiù)業如(rú)何，就(jiù)業的(de)範圍和(hé)前(qián)景如(rú)何？有(yǒu)沒(méi)更(gèng)具體(tǐ)一(yī)點(diǎn)的(de)分(fēn)享和(hé)講述？其实，想(xiǎng)要(yào)一(yī)个(gè)更(gèng)具體(tǐ)的(de)崗位描述，有(yǒu)个(gè)簡單快(kuài)捷的(de)方(fāng)法就(jiù)是(shì)找(zhǎo)一(yī)些大型專業的(de)招聘网(wǎng)站輸入(rù)“FPGA”進(jìn)一(yī)步了(le)解(jiě)相關(guān)的(de)崗位信(xìn)息。當然，作为(wèi)招聘企業都是(shì)具體(tǐ)到(dào)某一(yī)項工作对(duì)能(néng)力有(yǒu)具體(tǐ)的(de)要(yào)求，從大範圍来(lái)看(kàn)，FPGA的(de)行業應(yìng)用(yòng)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括以(yǐ)下(xià)幾(jǐ)大方(fāng)面(miàn)。

一(yī)、通(tòng)信(xìn)行業

通(tòng)常情(qíng)況下(xià)，通(tòng)信(xìn)行業綜合考慮成(chéng)本(běn)以(yǐ)及(jí)運營等各(gè)方(fāng)面(miàn)的(de)因(yīn)素，在(zài)終(zhōng)端設備數量(liàng)比較多(duō)的(de)位置，FPGA的(de)用(yòng)量(liàng)比較大，基站最(zuì)适合使用(yòng)FPGA，基站幾(jǐ)乎每一(yī)块(kuài)板子都需要(yào)使用(yòng)FPGA芯片(piàn)，目前(qián)，5G宏基站中(zhōng)都在(zài)使用(yòng)FPGA。无論是(shì)在(zài)邊(biān)緣（eFPGA）還(huán)是(shì)在(zài)雲(yún)（FPGA）中(zhōng)，可(kě)編程技術(shù)都将在(zài)刚刚開(kāi)始的(de)5G數據(jù)爆炸式增长中(zhōng)扮演關(guān)鍵角(jiǎo)色(sè)。FPGA可(kě)編程的(de)核心(xīn)特(tè)性(xìng)與(yǔ) 5G无線(xiàn)网(wǎng)絡对(duì)靈活性(xìng)、性(xìng)價比和(hé)智能(néng)化(huà)的(de)需求不(bù)谋而(ér)合。因(yīn)此(cǐ)，很多(duō)高(gāo)校(xiào)方(fāng)面(miàn)選读(dú)通(tòng)信(xìn)工程專業的(de)同(tóng)学，如(rú)对(duì)FPGA有(yǒu)更(gèng)濃厚的(de)興趣，可(kě)進(jìn)一(yī)步学習FPGA相關(guān)的(de)知識。

二(èr)、數據(jù)中(zhōng)心(xīn)

FPGA已經(jīng)在(zài)大型數據(jù)中(zhōng)心(xīn)得到(dào)大規模應(yìng)用(yòng)，比如(rú)，微软(ruǎn)就(jiù)在(zài)自(zì)家(jiā)的(de)數據(jù)中(zhōng)心(xīn)里(lǐ)部(bù)署(shǔ)了(le)上(shàng)百(bǎi)万(wàn)个(gè) FPGA 加速卡(kǎ)，用(yòng)来(lái)对(duì)网(wǎng)絡功能(néng)進(jìn)行卸载和(hé)加速。亞马遜 AWS、阿里(lǐ)雲(yún)、騰訊雲(yún)，百(bǎi)度(dù)雲(yún)等公有(yǒu)雲(yún)提(tí)供商，也(yě)在(zài)自(zì)家(jiā)的(de)公有(yǒu)雲(yún)數據(jù)中(zhōng)心(xīn)里(lǐ)部(bù)署(shǔ)了(le) FPGA 硬(yìng)件(jiàn)加速实例，比如(rú) AWS 的(de) EC2 F1 实例等。我(wǒ)们(men)在(zài)生(shēng)活中(zhōng)經(jīng)常听(tīng)到(dào)的(de)數據(jù)采集就(jiù)是(shì)“高(gāo)速公路(lù)的(de)數據(jù)采集”。

为(wèi)何是(shì)FPGA，而(ér)不(bù)是(shì)ASIC。这(zhè)是(shì)因(yīn)为(wèi)數據(jù)中(zhōng)心(xīn)的(de)計(jì)算任务是(shì)靈活多(duō)變(biàn)的(de)，而(ér) ASIC 研發(fà)成(chéng)本(běn)高(gāo)、周期(qī)长。好(hǎo)不(bù)容易大規模部(bù)署(shǔ)了(le)一(yī)批某種(zhǒng)神經(jīng)网(wǎng)絡的(de)加速卡(kǎ)，結果(guǒ)另(lìng)一(yī)種(zhǒng)神經(jīng)网(wǎng)絡更(gèng)火了(le)，錢(qián)就(jiù)白費了(le)。FPGA 只(zhī)需要(yào)幾(jǐ)百(bǎi)毫(háo)秒(miǎo)就(jiù)可(kě)以(yǐ)更(gèng)新邏輯功能(néng)。FPGA 的(de)靈活性(xìng)可(kě)以(yǐ)保護投資。連(lián)微软(ruǎn) FPGA 的(de)玩法其实也(yě)在(zài)不(bù)斷變(biàn)化(huà)。

數據(jù)中(zhōng)心(xīn)是(shì)租給(gěi)不(bù)同(tóng)的(de)租戶使用(yòng)的(de)，如(rú)果(guǒ)有(yǒu)的(de)機(jī)器上(shàng)有(yǒu)神經(jīng)网(wǎng)絡加速卡(kǎ)，有(yǒu)的(de)機(jī)器上(shàng)有(yǒu) Bing 搜索加速卡(kǎ)，有(yǒu)的(de)機(jī)器上(shàng)有(yǒu)网(wǎng)絡虛拟化(huà)加速卡(kǎ)，任务的(de)調度(dù)和(hé)服(fú)务器的(de)運維会(huì)很麻(má)煩。使用(yòng) FPGA 可(kě)以(yǐ)保持(chí)數據(jù)中(zhōng)心(xīn)的(de)同(tóng)構性(xìng)。

三(sān)、工業物(wù)聯网(wǎng)

物(wù)聯网(wǎng)在(zài)工業中(zhōng)的(de)應(yìng)用(yòng)被(bèi)稱为(wèi)工業物(wù)聯网(wǎng)，工業物(wù)聯网(wǎng)将具有(yǒu)感(gǎn)知、監控能(néng)力的(de)各(gè)類(lèi)采集或(huò)控制傳感(gǎn)或(huò)控制器以(yǐ)及(jí)泛在(zài)技術(shù)、移動(dòng)通(tòng)信(xìn)、智能(néng)分(fēn)析等技術(shù)不(bù)斷融入(rù)到(dào)工業生(shēng)産过(guò)程各(gè)个(gè)环(huán)节(jié)，從而(ér)大幅提(tí)高(gāo)制造效率，改善産品質(zhì)量(liàng)，降低産品成(chéng)本(běn)和(hé)資源消耗，最(zuì)終(zhōng)实現(xiàn)将傳統工業提(tí)升(shēng)到(dào)智能(néng)化(huà)的(de)新階(jiē)段(duàn)。從功能(néng)領域来(lái)看(kàn)，連(lián)接和(hé)智能(néng)是(shì)其主(zhǔ)要(yào)的(de)两(liǎng)大特(tè)性(xìng)，而(ér)FPGA的(de)可(kě)編程性(xìng)和(hé)靈活性(xìng)，使FPGA産品在(zài)工業物(wù)聯网(wǎng)發(fà)展(zhǎn)運作中(zhōng)發(fà)揮着關(guān)鍵作用(yòng)。FPGA在(zài)工業互聯网(wǎng)的(de)應(yìng)用(yòng)領域聚焦在(zài)五(wǔ)个(gè)方(fāng)面(miàn)：工業网(wǎng)絡通(tòng)信(xìn)，機(jī)器視覺，工業機(jī)器人(rén)，邊(biān)緣計(jì)算，工業雲(yún)。

四(sì)、自(zì)動(dòng)駕駛

自(zì)動(dòng)駕駛是(shì)近(jìn)年(nián)来(lái)越演越烈的(de)商業契機(jī)，而(ér)且，也(yě)将是(shì)社会(huì)發(fà)展(zhǎn)的(de)一(yī)種(zhǒng)趨勢。对(duì)技術(shù)的(de)要(yào)求在(zài)各(gè)方(fāng)面(miàn)都要(yào)求高(gāo)，反(fǎn)應(yìng)迅速，要(yào)用(yòng)到(dào)攝像头(tóu)、雷(léi)达(dá)和(hé)激光(guāng)雷(léi)达(dá)。人(rén)工智能(néng)芯片(piàn)是(shì)必須的(de)。由(yóu)于(yú)FPGA的(de)靈活性(xìng)，很多(duō)使用(yòng)通(tòng)用(yòng)处理器或(huò) ASIC難以(yǐ)实現(xiàn)的(de)底层硬(yìng)件(jiàn)控制操作技術(shù)，利用(yòng) FPGA 可(kě)以(yǐ)很方(fāng)便地(dì)实現(xiàn)。这(zhè)个(gè)特(tè)性(xìng)为(wèi)算法的(de)功能(néng)实現(xiàn)和(hé)优化(huà)留出(chū)了(le)更(gèng)大空間(jiān)和(hé)可(kě)修改性(xìng)。同(tóng)时(shí) FPGA 一(yī)次(cì)性(xìng)成(chéng)本(běn)(光(guāng)刻掩膜制作成(chéng)本(běn))遠(yuǎn)低于(yú) ASIC，在(zài)芯片(piàn)需求還(huán)未成(chéng)規模、深度(dù)学習算法暫未稳定(dìng)，需要(yào)不(bù)斷叠代(dài)改進(jìn)的(de)情(qíng)況下(xià)，利用(yòng) FPGA 芯片(piàn)具備可(kě)重(zhòng)構的(de)特(tè)性(xìng)来(lái)实現(xiàn)半定(dìng)制的(de)人(rén)工智能(néng)芯片(piàn)是(shì)最(zuì)佳選擇之一(yī)。

五(wǔ)、AI領域的(de)應(yìng)用(yòng)

5G时(shí)代(dài)，人(rén)工智能(néng)領域的(de)需求呈現(xiàn)持(chí)續快(kuài)速爆發(fà)式增长。基于(yú)CPU的(de)傳統計(jì)算架構无法充分(fēn)滿足人(rén)工智能(néng)高(gāo)性(xìng)能(néng)并行計(jì)算的(de)需求，FPGA是(shì)低功耗异(yì)構芯片(piàn)，開(kāi)發(fà)周期(qī)快(kuài)，編程靈活，在(zài)AI領域應(yìng)用(yòng)廣泛。

此(cǐ)外(wài)，FPGA在(zài)安(ān)防，工業等領域也(yě)有(yǒu)着比較廣泛的(de)應(yìng)用(yòng)，比如(rú)安(ān)防領域的(de)視頻編碼解(jiě)碼等協議在(zài)前(qián)端數據(jù)采集和(hé)邏輯控制的(de)过(guò)程中(zhōng)可(kě)以(yǐ)利用(yòng)FPGA处理。另(lìng)外(wài)，在(zài)军工以(yǐ)及(jí)航天(tiān)領域也(yě)有(yǒu)比較廣泛的(de)應(yìng)用(yòng)，如(rú)安(ān)全(quán)通(tòng)信(xìn)、雷(léi)达(dá)和(hé)聲納、電(diàn)子戰；测試和(hé)测量(liàng)領域，如(rú)通(tòng)信(xìn)测試和(hé)監测、半導體(tǐ)自(zì)動(dòng)测試設備、通(tòng)用(yòng)儀表(biǎo)。