作者：电子创新网张国斌
FPGA作为一种具有硬件可编程及强大计算能力的器件，在前沿创新领域被广泛应用。作为全球领先的独立FPGA供应商，近年来，莱迪思半导体在FPGA（现场可编程门阵列）领域展现了卓越的创新能力。作为全球领先的低功耗可编程逻辑解决方案提供商，莱迪思通过不断扩展其产品线和技术应用，推动了多个行业的技术进步，尤其是在嵌入式视觉、人工智能、安全和工业自动化等领域。
在最近召开的2024上海国际嵌入式大会 embedded world China期间，贸泽电子芯英雄联盟直播平台在莱迪思展位进行了现场直播，主持人电子创新网CEO张国斌与莱迪思半导体亚太区市场开拓总监林国松向线上围观直播的超9000位工程师介绍莱迪思最新的FPGA解决方案。
在本次大会上，莱迪思的FPGA方案主要聚焦四个领域：嵌入式视觉、人工智能、安防和功能安全以及互连应用。
一、嵌入式视觉应用
嵌入式视觉是莱迪思FPGA产品的重要应用领域之一。据林国松介绍，莱迪思的FPGA芯片凭借其低功耗、高性能的特点，广泛应用于各种图像处理和视觉识别系统。例如，在汽车行业，莱迪思的FPGA被用于摄像头监控系统，通过低延迟和高精度的图像处理，显着提升了车辆的安全性和驾驶体验。具体而言，莱迪思的CMS（Camera Monitor System）系统不仅能够在各种光照条件下提供清晰的图像，还能在雨天和夜间等复杂环境中保持高质量的视觉输出。这些系统采用了莱迪思自研的图像信号处理（ISP）技术，能够实时调整图像的亮度、对比度和色彩，确保驾驶员获得最佳的视觉体验。
莱迪思CMS（Camera Monitor System）演示
林国松表示，其实FPGA一个重要的作用就是桥接，而莱迪思在FPGA领域的桥接应用展现了显着的创新和技术优势。通过桥接不同接口和协议，莱迪思FPGA有效地解决了数据传输和设备互通的问题，为多个行业带来了革命性的应用方案，在现代嵌入式系统中，图像传感器和处理系统之间的接口标准多样且复杂。莱迪思FPGA凭借其灵活的配置和高带宽能力，成功实现了多种图像传感器与处理系统之间的桥接。如在与英伟达的合作项目中，莱迪思FPGA用于将高速图像数据从图像传感器传输到英伟达的AGX系统。通过FPGA的桥接功能，不同接口标准的图像传感器能够无缝连接到统一的处理平台，实现了高速、低延迟的数据传输和处理。
基于莱迪思FPGA的传感器桥接
而上面提到的CMS系统中,莱迪思FPGA将来自不同摄像头的数据桥接到中央处理单元，实现实时的图像处理和显示。此外，FPGA还用于桥接不同的传感器和控制模块，确保数据在复杂的车载网络中高速、可靠地传输。
二、人工智能和机器学习
人工智能和机器学习是当前科技发展的热点，莱迪思也在这一领域积极布局。林国松表示莱迪思通过收购一家人工智能公司，将其AI技术集成到FPGA产品中。这些FPGA可以独立运行AI算法，显着降低了系统的功耗和成本。例如，在笔记本电脑中，莱迪思的AI芯片可以通过面部识别技术实现电脑的自动唤醒和锁定，提升了用户的使用便利性和安全性。具体来说，莱迪思的Nexus系列FPGA支持多种AI应用，包括人脸识别、语音识别和行为分析等。这些应用不仅可以在低功耗环境下运行，还能够通过硬件加速显着提升处理速度，适用于边缘计算和物联网设备。此外，莱迪思的FPGA还支持多路图像传感器输入和复杂的图像处理任务，为嵌入式AI提供了强大的硬件支持。
三、安全和功能安全
安全性是现代电子设备中不可忽视的重要因素。莱迪思在安全和功能安全方面的解决方案同样引人注目。其FPGA芯片通过内置的安全功能，可以用于服务器、工业控制系统等需要高度安全性的应用场景。例如，在服务器市场，莱迪思的FPGA可以提供硬件级的安全防护，有效防止数据泄露和系统入侵。此外，莱迪思的FPGA还用于工业自动化系统，通过实时监控和数据处理，确保系统的安全和可靠运行。具体应用包括智能电网和自动驾驶等领域，莱迪思的FPGA可以实现安全启动、加密通信和防篡改保护，保障系统的整体安全性。同时，莱迪思还推出了针对网络安全的硬件解决方案，如数据加密和身份验证，确保数据在传输过程中的安全性。
四、工业互连应用
据林国松介绍,在工业自动化方面莱迪思的FPGA被广泛应用于机器人控制、机械臂协作等领域。其低延迟、高精度的特性，使得FPGA可以在多关节机器人和复杂工业控制系统中发挥重要作用。例如，通过FPGA实现的同步控制，可以显着提升机械臂的协作效率，满足工业生产中的高精度和高可靠性需求。具体而言，莱迪思的FPGA解决方案能够实现纳秒级的响应时间，确保多个机器人或机械臂在复杂任务中的精确协调和高效运作。
莱迪思Ether-Connect演示
他表示，其实这也是FPGA桥接作用的一个案例，因为工业自动化系统通常需要连接各种传感器、执行器和控制器，且这些设备可能使用不同的通信协议。莱迪思FPGA通过其灵活的桥接功能，能够有效地将这些设备连接起来。在智能工厂中，莱迪思FPGA可以将多种传感器的数据汇聚并传输到中央控制系统，实现设备间的高效通信和协调工作。这种桥接能力不仅提高了系统的集成度，还显着降低了部署和维护成本。
在本次展会上，莱迪思还展示了莱迪思FPGA实现PCIe VDMA IP，它支持高速数据传输和交换，提升通信系统的整体性能和可靠性。
莱迪思PCIe VDMA演示
本次展会上莱迪思半导体展示的FPGA创新应用为多个行业带来了革命性的技术进步。通过不断扩展其产品线和技术应用，莱迪思不仅提升了FPGA的性能和功能，还推动了嵌入式视觉、人工智能、安全和工业自动化等领域的快速发展。
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