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Xilinx SoC系列为工业和医疗应用打造智能且灵活应变的资产

2019-05-27
王伟

  一直以来,Xilinx都以FPGA的发明者而著称。但是真正驱动Xilinx在工业和医疗领域业务增长的却是Zynq SoC产品系列。在刚刚过去的2019财年,Xilinx营收达到30.6亿美元,其中四分之一的收入就来自其工业、视觉、医疗和科学(ISM)部门。

  5月22日,赛灵思在北京举办工业物联网研讨会,期间Xilinx ISM市场总监Chetan Khona首次和中国的?#25945;?#23601;ISM的信息进行深度分享。

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  Xilinx 工业、视觉、医疗及科学(ISM)市场总监Chetan Khona先生

  SoC产品系列驱动工业和医疗行业的发展

  Xilinx的Zynq SoC产品系列在工业和医疗领域有着广泛的应用。在工业物联网与视觉领域的重点应用有机器人、驱动器与马达控制、IIoT 网关与边缘设备、视频监控与智慧城市、机器与计算机视觉、3D打印等;在医疗与科学领域的重点应用有医疗机器人、内窥镜、牙科成像、病?#24605;?#25252;仪等。

  “工业和医疗领域的客户,对尺寸和价格是相当敏感,而Xilinx的 Zynq SoC产品系列能在这两个领域为客户提供更高的价值。同时,产品的耐用性即生命周期的长短的很重要。在这方面Xilinx获得了全球很多市场领域客户的认可,产品不仅在质量和可靠性方面都有卓越性能和表现,还具备最低15年的生命周期,甚至还可以达到20年或者更长。” Chetan表示,“如果说Xilinx的使命是‘打造灵活应变、万物智能的世界’,那么ISM部门的使命就?#19988;?#25171;造灵活应变、万物智能的工厂、医院和城市。”

  工业物联网和医疗物联网数据爆炸存在的问题

  无论是在工业还是在医疗领域,数据都?#26102;?#28856;性增长,全球90%的数据都是在过去两年中产生的。随着物联网时代的到来,越来越多的设备连接到了网络,如何使用这些数据已经成为了很大的问题。

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  从好的一面来说,数据可以给我们带来很多的优势和用途,在工业上可以用做预测性的维护,尽可能降低工厂停工时间,从而帮助客户提高利润;或者用作资产分析,以便更好地了解客户的购买习惯,甚至可以创造新的收入流;还可以用于远程诊断和OTA更新,从而延长这些资产的生命周期和使用寿命。在医疗领域,可以通过物联网数据进行资产跟踪和利用、AI诊断、远程监控等,可以更好地改善医院和诊所的工作效率。

  然而,事物总有两面性,在众多的优势之外,工业物联网和医疗物联网爆炸式的数据增长也带来了一些意料之外的问题。首先,随着物联网革命和数据爆炸的发生,隐私问题越来越受关注。工业领域中因为很多的客户数据是政府监管的对象,因而非常重视隐私问题。而针对医疗领域的调查也显示,当前阻碍医疗组织采用物联网的最大的?#20064;?#23601;?#19988;?#31169;问题。其次,与隐私密不可分的是安全性问题,尤其是随着时间变化的安全性,因为?#34892;?#19996;西可能现在是安全的,但是未来随着计算能力的增长却有可能变得不再安全。再次,影响安全性的时延和响应能力问题、数据管理的成本(包括传输、存储和处理)、缺乏可靠的互联网连接等同样是物联网革命和数据爆炸带来的一系列难题。

  针对上述一系列问题,Xilinx都可以有针对?#32536;?#38754;向问题的痛点提供计算资源。Xilinx认为,无论是工业物联网还是医疗物联网,灵活应变、自适应的解决方案都非常重要。Xilinx以硬件+软件的产品形式,帮助客户延长市场寿命并提高投资回报率。

  Xilinx在三大关键领域应对IIoT和HcIoT数据爆炸

  Xilinx的工业与视觉解决方案可以在三大关键领域为客户提供应对数据爆炸的产品。其一,面向智能边缘应用,Xilinx拥有世界级的工业与医疗物联网解决方案堆栈;其二,Xilinx的Alevo加速卡可为工业PC加速;其三,Xilinx不断采用创新性的技术来实现云和边缘的协作。

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  Xilinx在传统的工业领域优势有很多,包括工业实时和确定性控制、工业生命周期、质量、可靠性、安全?#32536;齲琗ilinx进一步做的工作就是在其中加入业界领先的AI时延与性能,将之和传统的优势进行结合,从而以单芯片解决方案实现高度的集成,达到最高的成?#23621;行?#24615;。Xilinx通过收购深鉴科技以及和KORTIQ、HALCON、SiliconSoftware等企业合作,开发了很多支?#36136;迪值?#26102;?#21360;?#39640;性能的DNN解决方案。除此之外,针对一些轻型AI、小AI应用,Xilinx也提供了Python + Zynq的解决方案。

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  针对工业PC加速,Xilinx推出了Alveo加速器卡。这?#19988;?#22359;集成的开发板,具有超越GPU的时延优势且简单易用,云端和?#38236;?#30342;可部署。Alveo加速器卡可应用于工业和医疗的物联网中,使用场景有机器人运动规划、智能图像采集卡、PLC卸载、智能帧捕获器、基因组学分析等。

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  对于工业和医疗互联网来说,物联网的模式决定了应用在云端延时非常高,而且因为传输的需求非常大,数据的传输耗时较长?#21307;?#26524;还不尽理想。为改善这种状况,使得数据能够合理地被分配到云和边缘上进行处理,Xilinx和亚马逊?#21697;?#21153;开展合作,在Greengrass框架下来将云端移动到边缘。通过这样的方式减少数据的传输,同时大大降低延时。另外Xilinx也和阿里云、Microsoft Azure、谷歌、IBM进行这方面的合作。

  Xilinx ISM业务发展和产品路线蓝图

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  Xilinx 的Zynq和Zynq UltraScale+ SoC,突破了以往FPGA作为辅助芯片的传统应用方式,将通用处理期、DSP/GPU、模拟、保密处理器、安全处理器、GPGPU六大功能模块集成到单个芯片当中,为客户提供前所未有的价值。从Xilinx公布的营收数据可以看到,在推出Zynq和Zynq UltraScale+ SoC 之后,Xilinx近两年的增速显著提升到以往的2.5倍。

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  在Xilinx发布的产品路线图中,FPGA、SoC、MPSoC、RFSoC之后的下一代产品是ACAP,这是全新品类的产品,将于2019年下半年发货。其首个产品系列是Versal,Versal之下有6个子系列,包括今年推出的Versal AI Core系列和Versal Prime。其中对工业领域最重要的是AI Edge,它强调低功耗和高性能,可用于机器视觉、超声设备和超声手持等对性能有较高要求的场景。Versal AI Edge系列将于2020年上市。


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