FPGA定点运算优化：降低功耗与成本的途径

本篇文章主要探讨了FPGA在满足数据中心、航空航天、5G无线和汽车行业对高级驾驶员辅助系统(ADAS)、雷达和深度学习应用中严格的散热、功耗和成本要求方面的优势。随着技术发展，许多客户倾向于使用定点数来替代浮点运算，以降低硬件资源消耗和实现成本效益。 赛灵思作为一家领先的FPGA和SoC供应商，其UltraScale架构提供了多精度选项，包括从二进制到双精度的浮点支持，这为设计者提供了巨大的灵活性。通过采用定点数，设计者可以显著减少逻辑资源占用，比如LUTs和FFs，从而降低功耗和电路板面积，这对于移动计算设备尤其重要，如汽车电子系统，它们需要在有限的空间内运行复杂的算法。 文章强调了定点设计相对于浮点设计的效率提升，例如，将设计从浮点迁移到定点可能使功耗和占用面积减半，这在功耗敏感的应用中显得尤为关键。此外，定点数据类型还能带来额外的好处，如材料成本降低和时延缩短，对于追求性能和成本平衡的设计团队来说，这是不可忽视的优势。 Vivado HLS和SystemGenerator for DSP是赛灵思提供的两个核心工具，它们支持多种浮点精度，包括半精度(FP16)，设计师可以利用这些工具方便地评估和实现定点方案，无需从头开始设计，从而节省时间和资源。 这篇白皮书提供了赛灵思如何通过转换为定点运算来应对严苛的性能需求，并利用其技术优势来优化设计的方法。这对于那些寻求在性能、功耗和成本之间找到最佳平衡的工程师来说，是一份极具价值的技术参考。