作者：电子创新网张国斌
随着AI算力持续下沉，边缘侧智能设备迎来爆发式增长，从工业检测、AR眼镜到便携式医疗设备，越来越多的应用场景对实时性、低功耗、小尺寸的AI推理能力提出迫切需求。面对这一趋势，可编程逻辑器件（FPGA）因其高并行性与灵活性，正在成为边缘AI领域的重要算力平台。
6月17日，半导体产业知名直播平台“芯英雄联盟直播”邀请易灵思（深圳）科技有限公司CEO做客直播间，分享FPGA在视觉与AI的应用趋势。
电子创新网CEO张国斌指出根据市场研究机构预测，边缘AI芯片市场将在2024年达到200亿美元，并有望在2030年前突破千亿美元级别。与云端算力相比，边缘设备必须兼顾低功耗、小尺寸、灵活配置等综合指标。这正是FPGA相比通用GPU、NPU的核心优势所在。
郭晶也表示随着AI算力持续下沉，边缘侧智能设备迎来爆发式增长。从工业检测、AR眼镜到便携式医疗设备，越来越多的应用场景对实时性、低功耗、小尺寸的AI推理能力提出迫切需求。他指出调研公司预计2028年国内端侧AI市场规模将达到1.9万亿元，年均复合增长率为58%，目前端侧AI已大规模用于智能安防和智能车载设备，近两年中，AI手机和AI PC成为主要增长因素，而未来端侧AI功能将赋能更多终端应用领域，如医疗/教育/农业/工业制造等。
与云端算力相比，边缘设备必须兼顾实时响应、隐私保护、能效比与成本控制，这使得硬件平台在性能与资源利用效率之间的平衡尤为关键。在这种背景下，FPGA在边缘AI场景中显示出天然优势：
FPGA vs. 传统计算平台在边缘AI场景下的对比
因此，FPGA不仅适配边缘侧多样化、快速演进的应用需求，还在功耗、时延与功能可扩展性上优于传统通用芯片架构，正在成为“边缘智能”不可忽视的核心计算平台之一。
而传统FPGA厂商大多聚焦高端通讯、数据中心等大算力市场，面向中小型AI场景的轻量化FPGA解决方案则显得稀缺。易灵思精准切入这一缺口，提供超低功耗、超小体积、高性能的差异化产品，推出多系列FPGA产品和AI加速平台，迅速获得了机器视觉、安防、工业自动化等市场的青睐。
郭晶表示易灵思已经推出了完整的AI加速平台。
具体而言，易灵思构建了由软硬件协同组成的三层AI平台架构，具体包括：
AI训练层（上层）：支持TensorFlow、PyTorch等主流框架，模型经TFLite轻量化后部署；
加速平台层（中层）：提供两款基于RISC-V的AI平台——
TinyML：轻量级、超低功耗，适合小模型和资源受限场景；
eCNN：更高性能、可扩展性强，支持多CN（计算节点）并行运行；
FPGA芯片层（底层）：40nm与16nm两代产品覆盖高低端需求。
典型平台与器件
TinyML平台 + Ti60 FPGA：
尺寸：5.5×5.5mm；
性能：300MHz，功耗仅200mW；
支持从视频采集到推理的端到端流程；
提供加速器库、RISC-V软核与定制指令支持。
eCNN + Ti180 FPGA：
支持INT8精度，理论算力可达1.6TOPS；
单核使用35K LUTs，支持动态复用；
可并行集成多达8个CN单元；
在线可重构，适合复杂视觉模型部署。
郭晶还详细介绍了易灵思的eCNN加速平台，该平台是基于其创新的Quantum®计算架构和FPGA（现场可编程门阵列）技术开发的专用平台，主要用于加速卷积神经网络（CNN）和其他深度学习算法的推理任务。
eCNN加速平台通过可交换逻辑和路由（XLR）单元实现灵活的硬件配置，能够高效处理CNN的卷积、池化和激活等操作。该平台在设计上注重低功耗，特别适合对功耗和散热要求较高的边缘计算设备。
他表示eCNN加速平台支持RISC-V内核，允许用户在软件中开发应用程序和算法，并利用FPGA的硬件加速能力。用户可以通过RISC-V的自定义指令功能，针对特定的CNN模型进行硬件加速。提供Efinity® GUI等开发工具，简化了从软件到硬件加速的开发流程。
与同类器件相比该平台无论是寄存器，LUT还是RAM上都有很大优势。
该平台特别适合边缘AI应用如加速图像分类、目标检测等任务，满足实时性要求。
他还分享了易灵思的应用实践，如超分和语音识别、AR眼镜等应用。
据他介绍，目前易灵思FPGA已广泛应用于视觉与AI场景，部分案例包括：
超分辨率图像处理：使用SRNet模型在TI60上运行，支持1.5×至4×的超分输出，峰值PSNR近30dB，帧率达10fps；
AR眼镜目标检测：灰度图输入，基于YOLO模型轻量化版本，功耗仅500mW；
便携式超声、内窥镜等医疗影像分析：凭借高集成度和低功耗优势，易灵思在医疗成像领域取得客户青睐。
他强调易灵思的竞争力不仅在于成本与能效，更体现在架构设计的独创性，如XLR结构（灵活可重构单元）：查找表兼具布线中枢功能，大幅提升利用率与性能密度；通过减少冗余逻辑、金属层设计优化，实现结构级省电；集成RISC-V硬核、MIPI、DDR3/4控制器、PCIe等，降低客户系统开发成本；在相同性能下芯片面积缩小1/2至2/3，特别适合空间敏感型应用等，在极低功耗上，易灵思的产品可与国际一流器件比肩！
市场展望：边缘AI与视觉处理是FPGA的主场
郭晶表示从应用趋势看，工业视觉、安防、汽车电子、医疗便携设备是边缘AI最具爆发力的赛道。尤其在热成像、3D扫描、激光雷达等对功耗与尺寸敏感的应用中，易灵思产品组合与其灵活AI平台提供了优选方案。他还补充说易灵思的16nm新产品可提供更高带宽与更强算力，可以深度赋能机器视觉系统应用。
随着国内对自主可控可编程器件的需求上升，加上AI大模型“边缘蒸馏”趋势的蔓延，未来几年内，像易灵思这样专注于AI边缘场景的FPGA供应商将迎来更广阔的成长空间。