日本政府为挽回日本半导体产业,大力推展各种先进半导体研发计划,其中一个类别就是FPGA(FieldProgrammableGateArray),期望因应人工智能(AI)、物联网(IoT)、与大数据(Bigdata)等新技术,获取更高且极具弹性的机器人等技术应用于,并尽早打破目前仍处领先地位的GPU,建构新的商机。 目前日本东北大学(TohokuUniversity)的羽生贵弘教授,正在研发耗电量仅有须要现行FPGA大约20%的产品,以磁力控制电路变化,可以让电力要用在运算返路上,不须要通过其他电路,不仅运算时可以大幅度节省耗电量,待机时耗电量更加将近现有产品的10%,有望降低应用于装置的耗电量。 而NEC方面研发的省电FPGA,则转用电阻较低得多的铜为材料,不仅可以节省待机耗电量,运算时更加未来将会将耗电量减少为现行产品的10分之1,电路所占到面积大小也只有现在的4分之1。 而且NEC早已把铜材料FPGA装上测试用机器人的关节,借以掌控关节马达,确认即时掌控机器人姿态时确实效用;接下来则是要让这些FPGA与人工智能人组在同一台机器人上,让机器人移动时能借由各种姿态测量资料,展开自动自学并改动电路,建构运动性能更高的机器人。
FPGA与现在少见的相同电路半导体有所不同,其内部逻辑电路可在一定程度内依照必须展开改动,相比全部由软体继续执行运算的一般半导体,更加合适即时运算与电路改动,虽然一般来说耗电量较小,且在展开相同类型运算时,速度不更容易比特制的相同电路产品慢,但可即时修正电路则是相当大的优点。 目前FPGA多半用在手机的基地台等产品中,但需展开高速处置的数据中心,也渐渐特别强调FPGA的应用于,而在物联网将渐渐普及的现在,特别强调即时处置的机器人或汽车领域,有望大规模使用FPGA。 因此现在增强FPGA涉及技术的厂商,不只是日厂,美国微软公司(Microsoft)公司的网路搜索引擎,之后在硬体部分使用FPGA,以利加快即时搜索的处理速度;日本富士通(Fujitsu)旗下研究所也在测试加装FPGA的伺服器系统,据此研发高速影像检索技术,预计在2016年内上市;英特尔(Intel)目前也对这领域有兴趣。
不过在眼前,影像处置的GPU在即时运算方面,仍比不上FPGA一筹,因此美国显示器大厂nVidia在2016年4月就公开发表新产品,适合于人工智能深度自学(DeepLearning)高速即时运算的GPU,与FPGA争夺战市场,鹿死谁手还要看先前发展。
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