AI技術(shù)發(fā)展至今，安防行業(yè)熱度毋庸贅言。在安防智能化進(jìn)程中，攝像頭、交換機(jī)、硬盤(pán)刻錄機(jī)、各類服務(wù)器等設(shè)備均需芯片，在此背景下，AI芯片的升級(jí)將帶來(lái)存量和增量市場(chǎng)的共同增長(zhǎng)，成為安防企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和話語(yǔ)權(quán)的決定性因素之一。

FPGA在安防應(yīng)用中獨(dú)具優(yōu)勢(shì)

從技術(shù)方面來(lái)看，AI芯片的典型代表包括GPU、FPGA和ASIC三種。不過(guò)，GPU并未專門(mén)針對(duì)安防監(jiān)控需求進(jìn)行優(yōu)化，處理大量視頻數(shù)據(jù)時(shí)功耗高，F(xiàn)PGA和ASIC在效能方面有更好的表現(xiàn)。盡管ASIC在性能功耗上往往有更好的表現(xiàn)，不過(guò)FPGA也憑借自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在一片紅海的AI芯片領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。

FPGA不僅可針對(duì)每一種具體的應(yīng)用根據(jù)算法結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度定制，達(dá)到較高的計(jì)算效率和能效，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也低于ASIC，適用于高密度計(jì)算，在深度學(xué)習(xí)的推理階段有著更高的效率和更低的成本。

隨著FPGA的開(kāi)發(fā)者生態(tài)逐漸豐富，適用的編程語(yǔ)言增加，F(xiàn)PGA運(yùn)用會(huì)更加廣泛。這使得全球科技巨頭紛紛布局云端FPGA生態(tài)，目前，F(xiàn)PGA服務(wù)器已在全球七大超級(jí)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心IBM、Facebook、微軟Azure、AWS、百度云、阿里云、騰訊云得到部署。

FPGA“吃遍”安防領(lǐng)域 巨頭爭(zhēng)相布局

靈活是FPGA的優(yōu)勢(shì)，這一優(yōu)勢(shì)在市場(chǎng)變化迅速的智能安防行業(yè)得到了充分發(fā)揮。

目前，智能安防解決方案多基于GPU，成本較為昂貴，這也阻礙了智能安防產(chǎn)品滲透率的快速提升。在這種情況下，F(xiàn)PGA就成為降低智能安防成本的一個(gè)可行方案。

此外，在安防邊緣計(jì)算浪潮中，F(xiàn)PGA可以說(shuō)是勇立潮頭。其所需的數(shù)據(jù)不僅不需要進(jìn)入服務(wù)器，避免與 CPU 的帶寬競(jìng)爭(zhēng)，還可以承擔(dān)部分原屬于 CPU的計(jì)算任務(wù)，緩解帶寬壓力。不論是低時(shí)延的車聯(lián)網(wǎng)，還是高帶寬的智慧城市，F(xiàn)PGA 的自身特性都靈活地適配于不同場(chǎng)景。

安防廠商在此領(lǐng)域已是動(dòng)作頻頻。例如，深鑒科技已和大華股份、東方網(wǎng)力等安防廠商展開(kāi)合作，推出基于Xilinx FPGA 的DPU產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于GPU有1個(gè)數(shù)量級(jí)的能效提升，同樣功耗降低80％。在專用ASIC產(chǎn)品出現(xiàn)之前，F(xiàn)PGA有望成為部分安防場(chǎng)景降成本的有效手段。同時(shí)，地平線機(jī)器人也嘗試將FPGA方案應(yīng)用于安防和車載領(lǐng)域。

FPGA會(huì)被ASIC代替嗎？

目前，業(yè)內(nèi)的主流觀點(diǎn)是：隨著AI算法的進(jìn)一步成熟固化，AI芯片終會(huì)走向ASIC。不過(guò)，AI算法迭代、應(yīng)用創(chuàng)新的速度還將持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，靈活、可應(yīng)變的FPGA將成為重中之重。

此外，就原生市場(chǎng)環(huán)境而言，F(xiàn)PGA和ASIC都有競(jìng)爭(zhēng)合作的共生環(huán)境。目前來(lái)看，智慧醫(yī)療、智慧通信、智慧裝備等領(lǐng)域都是除FPGA其他AI芯片難以介入的應(yīng)用領(lǐng)域。

結(jié)語(yǔ)：FPGA或許只是小眾的芯片，但在AI安防市場(chǎng)上，它的普適性和靈活性都使其有適合發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用場(chǎng)景。不可否認(rèn)，F(xiàn)PGA也有量產(chǎn)單價(jià)高、峰值計(jì)算能力較低，編程語(yǔ)言難度大等缺陷，但隨著 FPGA 應(yīng)用生態(tài)的逐步成熟，這些缺陷將逐漸縮小，其優(yōu)勢(shì)也會(huì)逐漸為更多用戶所了解。