近來人工智慧(AI)應用發展越趨廣泛,促使資料運算與傳輸需求不斷提升。傳統雲端架構採集中式處理,須將資料全數上傳至雲端進行運算,已漸無法滿足AI即時且龐大處理需求,且可能造成頻寬壅塞、資訊安全等問題,採分散式架構的邊緣運算因能克服上述問題,逐漸受到矚目。因應逐漸攀升的邊緣運算需求,半導體廠商也以低功耗、低成本為訴求,提出最新的解決方案。
隨著AIoT應用的發展,感測器類型與數量不斷增加,也意味須部署更多運算資源以進行即時資料處理。邊緣運算能在靠近資料來源的設備端進行處理,能降低延遲、提升處理效率,紓解大量資料上傳雲端所造成的頻寬壅塞問題;在雲端連線中斷時,邊緣運算則能提供線下處理機制,避免資料處理中斷;此外,較為機密、隱私的資料也能在邊緣端進行處理,防止資料上傳或儲存在雲端時遭擷取。上述優勢帶動邊緣運算的需求不斷提升,根據研究機構Semico Research預測,未來五年內,人工智慧的網路邊緣裝置數量將以年複合成長率110%爆發式增長。
萊迪思半導體(Lattice)亞太區資深事業發展經理陳英仁表示,AIoT的布建範圍相當廣泛,許多設備須透過電池、太陽能供電,因此功耗對於邊緣裝置格外重要;此外,AIoT所需的感測器種類繁多,邊緣裝置必須搭載靈活介面以適應不同的感測器接口,並具備可客製化的彈性來對應不同的應用場景,滿足聯網市場「少量多樣化」的需求。
綜合以上所述,對於AIoT在各類網路邊緣應用市場而言,低功耗、小尺寸、低成本且能夠實現感測器資料就地處理的晶片解決方案格外重要。因應此趨勢,萊迪思於近日推出低功耗FPGA解決方案Lattice sensAI,提供結合模組化硬體套件、神經網路IP核心、軟體工具、參考設計、客製化設計服務的完整技術堆疊,將機器學習推論加速整合至廣泛物聯網應用市場。
陳英仁進一步指出,在現有的可編程架構下,FPGA是公認有彈性、有效率且較易優化的產品。不過,目前市場上的FPGA多專攻高階的雲端運算,強調高效能運算因此功耗亦較高,若要將之導入邊緣端會面臨價格與功耗過高的問題。因此,萊迪思推出低量產價格(約1~10美元)的FPGA解決方案,希望能藉由低成本、低功耗的特性,加速FPGA打入邊緣運算市場。