FPGA在其他领域的应用(二)
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計算機和存儲領(lǐng)域:
計算機技術(shù)和存儲技術(shù)發(fā)展迅猛。如今,云計算正在實現(xiàn)對傳統(tǒng) IT 功能和全新功能的整合。例如,許多大型數(shù)據(jù)中心目前正在同時提供傳統(tǒng)的 IT 服務(wù)以及新型的數(shù)據(jù)分析服務(wù)。
因此,這些大型數(shù)據(jù)中心需要使用高效的服務(wù)器和存儲系統(tǒng)。利用頻率調(diào)節(jié)來提升性能的方式已成歷史,傳統(tǒng)的 CPU 技術(shù)已成為性能的桎梏。頻率調(diào)節(jié)方式的終結(jié)引發(fā) CPU 轉(zhuǎn)向多核處理。然而,由于 I/O 和內(nèi)存帶寬的限制,多核處理在提升實際應(yīng)用程序性能方面會使收益呈現(xiàn)遞減態(tài)勢。?
計算機和存儲
FPGA可用來提升大型數(shù)據(jù)系統(tǒng)的性能。?FPGA 通過為網(wǎng)絡(luò)和存儲系統(tǒng)提供定制的高帶寬、低延遲連接,實現(xiàn)了更快的數(shù)據(jù)處理速度。此外,FPGA 提供壓縮、數(shù)據(jù)過濾和算法加速等功能。
云計算
隨著云計算的需求逐年擴張,FPGA 在硬件層面帶來了分載功能,可大幅提升整體系統(tǒng)性能。
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搜索
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大數(shù)據(jù)
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數(shù)據(jù)分析?
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云計算
機器學(xué)習(xí)
隨著人工智能對數(shù)據(jù)中心的滲透,機器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序持續(xù)發(fā)展且廣度逐年擴大。針對這一迅速發(fā)展的領(lǐng)域,可重復(fù)編程的 FPGA 支持不斷實現(xiàn)最新算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
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機器學(xué)習(xí)/卷積深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)。?
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機器學(xué)習(xí)
存儲應(yīng)用程序
如今的數(shù)據(jù)中心需要利用高效的存儲系統(tǒng)來發(fā)揮最佳性能。英特爾 FPGA 提供高速數(shù)據(jù)處理解決方案和存儲處理解決方案,以緩解 I/O 瓶頸、提高存儲網(wǎng)絡(luò)性能表現(xiàn)。
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網(wǎng)絡(luò)存儲及 RoCE
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NAND 閃存?????????????????????
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NVMe
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分載引擎?
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NAND FLASH
金融/高性能計算(HPC)
在金融行業(yè),基于軟件的算法和分析可以分載到 FPGA 硬件中,減少延遲。在高性能計算時,可能阻礙 CPU 性能的并行任務(wù)可以分載到 FPGA 中,減少 CPU 開銷、降低系統(tǒng)延遲。
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金融加速
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金融分載?
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高性能計算
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無線通信領(lǐng)域:
自從智能電話面市后,無線數(shù)據(jù)用量每年都在翻倍,這推動了移動網(wǎng)絡(luò)和移動骨干網(wǎng)無線標(biāo)準(zhǔn) (3GPP, CPRI) 以及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的變革。
移動無線
移動蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施從傳統(tǒng)的模擬電路交換系統(tǒng)發(fā)展到了今天基于正交頻分復(fù)用接入 (OFDMA) 和多輸入多輸出 (MIMO) 的 4G 包交換數(shù)字系統(tǒng)。在此期間,下載速度從數(shù) 10 Kbps 增長到數(shù) 10 Mbps,相應(yīng)的改變了網(wǎng)絡(luò)的物理層和上層。不斷提高的數(shù)據(jù)速率促使體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化,包括,宏小區(qū)、微小區(qū)和微微小區(qū),形成了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) (HETNET)。?
無線通信
載波匯集、CoMP 和 eICIC 等當(dāng)今的 LTE 高級功能被應(yīng)用在 LTE 網(wǎng)絡(luò)中,提高了數(shù)據(jù)容量,而集中式 RAN (C-RAN) 和 5G 經(jīng)過研究,其峰值下載速率達(dá)到了 Gbps 范圍。
這些動態(tài)需求促使無線基礎(chǔ)設(shè)施運營商采用靈活而且不會過時的 FPGA 技術(shù)。英特爾提供全面的系列?高性能,中端?和?低成本?FPGA,包括?知識產(chǎn)權(quán) (IP)、高級信號處理技術(shù)和?參考設(shè)計?在內(nèi)的完整的輔助支持系統(tǒng)滿足了無線應(yīng)用的處理帶寬和靈活性要求。
基帶
為了滿足千兆字節(jié)級別的帶寬和具有不同特征的廣譜范圍的需求,未來的無線基礎(chǔ)設(shè)施需要向著本地靈活性和可編程性的方向發(fā)展。
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5G
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CRAN?
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手機基帶
無線電
今天的無線基礎(chǔ)設(shè)施主要圍繞由許多不同規(guī)格的無線電設(shè)備組成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)建,包括宏小區(qū)、宏基站、微微蜂窩和毫微微蜂窩基站。
數(shù)字化前端 (DFE)。?
無線電
微波回程
為了實現(xiàn)快速上市和推出更多特性,市場需要一個可擴展、靈活且具備差異化特性的平臺,以降低功耗和節(jié)省總體擁有成本。
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回程
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前傳?
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微波回程
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有線通信領(lǐng)域:
固網(wǎng)的發(fā)展非常迅速,接入網(wǎng)融合了多種服務(wù),支持語音、視頻和數(shù)據(jù)傳送。創(chuàng)新的接入技術(shù)需要靈活的平臺以迅速實現(xiàn)解決方案,而大批量應(yīng)用市場則需要低成本解決方案。在接入設(shè)備中使用 低成本可編程邏輯FPGA和是實現(xiàn)量產(chǎn)的快速無風(fēng)險途徑。接入網(wǎng)流量的大幅度增長導(dǎo)致對高性能芯片和接口技術(shù)的迫切需求。?
有線接入
FPGA應(yīng)用:
接入
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接入
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PWE3
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VoIP
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數(shù)據(jù)包
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有線接入流程
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聯(lián)網(wǎng)
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聯(lián)網(wǎng)
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架構(gòu)接口
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協(xié)議橋接
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多協(xié)議標(biāo)記切換
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流量
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傳輸
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傳輸
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光傳送網(wǎng)?
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光傳輸網(wǎng)
部分文章來源:INTEL PSG
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作者:卿萃科技ALIFPGA?
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原文地址:卿萃科技FPGA極客空間 微信公眾號
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的FPGA在其他领域的应用(二)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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