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在Intel FPGA Technology Day 2021上，英特爾可編程解決方案事業(yè)部 Keith Woollvin邀請來自Analog Devices的Jay Shu和來自微軟公司的Daisuke Nakahara，共同探討了英特爾與友晶科技共同開發(fā)的新平臺——FPGA云連接套件，一款可支持用戶構(gòu)建智能互聯(lián)設(shè)備，允許用戶充分利用FPGA的高性能、靈活性和可重編程性進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)的平臺。本次報告內(nèi)容大致分為以下三個方面：

 

1.介紹當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展動態(tài)，探討FPGA為何能在數(shù)據(jù)收集、傳輸、存儲和處理方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用；

 

2.介紹相關(guān)的解決方案：包括如何將英特爾FPGA連接至Microsoft Azure的云服務(wù)，以及如何使用現(xiàn)有ADI子卡確定程序代碼，構(gòu)建用戶空間驅(qū)動程序等；

 

3.介紹本屆Innovate FPGA創(chuàng)新大賽的主題（連接邊緣，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的未來）、硬件平臺（FPGA云連接套件）、參賽團(tuán)隊(duì)及其令人嘆為觀止的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

報告伊始，Keith Woollvin用一個引人深思的問題將聽者帶入物聯(lián)網(wǎng)的世界，即：近幾十年來，以邊緣為中心的設(shè)備（如Cyclone FPGA）為何如此受歡迎呢？對此，Keith也從性能、功耗、耐用性等方面進(jìn)行了解讀：首先是這類設(shè)備擁有出色的性能。相比軟件解決方案，自定義邏輯更高效、速度更快，因而可以卸載CPU或?yàn)閼?yīng)用提供定制的處理；其次該類設(shè)備具有自適應(yīng)性，可重編程性，可以支持用戶添加新硬件特性，改進(jìn)IP，以適應(yīng)不斷演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議，應(yīng)對不斷變化的威脅，從而延長產(chǎn)品生命周期；最后是IO擴(kuò)展。FPGA可提供一套經(jīng)濟(jì)高效、特定于應(yīng)用的外設(shè)，支持用戶可能應(yīng)用的重要接口。Keith強(qiáng)調(diào)：FPGA最突出的優(yōu)勢在于其靈活性和可重編程性，非常適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。而近些年FPGA持續(xù)快速的發(fā)展，使得具備出色的連接性能和計(jì)算能力的物聯(lián)網(wǎng)也催生了新的創(chuàng)新成果。從零售店到醫(yī)院，從制造廠到汽車，每個邊緣位置數(shù)據(jù)都在不斷激增，在這巨大的數(shù)據(jù)工廠面前，企業(yè)希望從中獲得切實(shí)可行的著力點(diǎn)，從而快速轉(zhuǎn)型，以應(yīng)對不斷變化的形勢，提升業(yè)務(wù)價值。

接著，Daisuke Nakahara與大家分享了物聯(lián)網(wǎng)解決方案，并給為大家詳細(xì)介紹了如何將英特爾FPGA連接到Microsoft Azure的云服務(wù)。他提到：物聯(lián)網(wǎng)解決方案有兩種，一種是PaaS解決方案，大致是將構(gòu)建模塊整合在一起，完全定制應(yīng)用；另一種是SaaS解決方案，它更像一款軟件，只需單擊按鈕，即可實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)解決方案。用例不同，物聯(lián)網(wǎng)解決方案也不同。而針對本次Innovate FPGA創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，微軟準(zhǔn)備了一款基于Web瀏覽器的工具，參賽者們并不需要完全了解Azure，便可以訪問包括文檔在內(nèi)的所有資源，來定制和構(gòu)建自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。這就像是Windows中的一個啟動按鈕，點(diǎn)擊這個按鈕，就能進(jìn)入Azure門戶網(wǎng)站，部署和配置服務(wù)，并運(yùn)行基本的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。基本物聯(lián)網(wǎng)解決方案即：連接FPGA設(shè)備、發(fā)送數(shù)據(jù)、從云端與設(shè)備互聯(lián)等。

然后，Jay Shu為大家介紹了一系列能與FPGA云連接套件協(xié)同運(yùn)行的ADI插卡，以及如何使用ADI的傳感器，如何獲取支持等。他還通過一個包含DC934A演示主板的示例設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了如何使用現(xiàn)有ADI確定程序代碼，構(gòu)建用戶空間驅(qū)動程序。該示例設(shè)計(jì)分為兩部分：第一部分介紹如何設(shè)置環(huán)境，第二部分介紹如何測試示例。Jay承諾：如果參賽隊(duì)伍有任何相關(guān)的問題，都可以向ADI尋求協(xié)助。

最后，Keith帶大家深入了解了FPGA云連接套件。FPGA云連接套件包含三個部分：1）友晶科技的的DE10-Nano開發(fā)板，該開發(fā)板基于Cyclone V SoC FPGA；2）帶有傳感器和無線模塊的RFS子卡，該子卡支持您連接環(huán)境光傳感器、溫度和濕度等傳感器，以及加速計(jì)和陀螺儀；3）Microsoft Azure物聯(lián)網(wǎng)組件，該組件支持用戶收集數(shù)據(jù)，并在云端分析、傳輸和管理數(shù)據(jù)。為幫助參賽者快速了解如何使用該套件來開發(fā)自己的云邊緣物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，Intel網(wǎng)站上有提供基于開源FPGA的設(shè)計(jì)示例，并開發(fā)了一些簡單的教程。如需獲取這些資源，請移步software.intel.com。

與此同時，Keith還號召大家踴躍參加2021-22Innovate FPGA創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽！此次大賽除了邀請參賽團(tuán)隊(duì)針對自己感興趣的實(shí)際問題開發(fā)出實(shí)用的解決方案外，還與聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）實(shí)施的全球環(huán)境基金小額贈款計(jì)劃（SGP）合作，從世界各地搜集了三個領(lǐng)域的7個急需創(chuàng)新型技術(shù)解決方案的可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目，參賽團(tuán)隊(duì)們也可以從中選擇一個項(xiàng)目，為其打造出色的解決方案，這些領(lǐng)域分別是可持續(xù)農(nóng)業(yè)，海洋保護(hù)和生物多樣性保護(hù)。亮出您的本事，展示您的技能，期待您的驚人之作！

 

FPGA云連接套件（FCC）由深受用戶青睞的Terasic DE10-Nano開發(fā)板和RFS子卡搭配組成，它充分結(jié)合了Intel Cyclone V SoC FPGA器件的豐富功能和云連接優(yōu)勢，并搭配了Wi-Fi、藍(lán)牙無線通信及各種傳感器，例如環(huán)境光、溫濕度傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀等。

 

該開發(fā)套件已通過Microsoft Azure等關(guān)鍵云服務(wù)提供商（CSP）的認(rèn)證，并附帶開源設(shè)計(jì)示例，便于新用戶首次體驗(yàn)FPGA作為邊緣設(shè)備連接到云的過程，能夠?qū)㈧`活且可重配置的FPGA配置為下一代智能IoT邊緣設(shè)計(jì)的核心器件。