设计解决方案

我们不仅需要理解针对一组设计要求提出的架构解决方案,还需知晓 FPGA 适应这种架构的方式。“设计解决方案”提供了我们的客户或合作伙伴如何利用 FPGA 解决实际问题的示例。FPGA 可以在解决当今最具挑战的设计问题中发挥多方面的作用。我们希望,这些示例也能为您提供宝贵的设计理念,激发您利用 FPGA 发挥设计创造力。

加速海啸模拟

作者:日本东北大学副教授 Kentaro Sano

随着2011年东北地震的大规模证明,预测海啸的行为是至关重要的任务。东北大学的研究人员开发了一个海啸模拟,其中FPGA提供了优于GPU的加速。

提高图像搜索速度

作者:富士通实验室高级研究员 Hidetoshi Matsumura

富士通开发了一种部分图像匹配算法,可以识别包含与搜索页面上图像类似部分的文档页面。利用 FPGA 加速,该算法成为搜索大量文档存储的实用工具。

2.5 TFLOPS ATCA 雷达信号处理器

作者:Mercury Systems 市场开发总监 Richard Jaenicke

阅读文档来了解 Mercury Systems 如何利用至强服务器级 CPU 和 Arria 10 FPGA 来构建异构计算平台,用于处理船载及航空军事系统的雷达信号。

扩大立体机器视觉的应用

作者:Fujisoft 公司解决方案事业部嵌入式技术部高级工程师 Eiji Iwai

Fujisoft 公司使用针对小型 FPGA 优化的新算法,开发了单芯片立体视觉处理子系统,将立体视觉处理引入广泛的嵌入式系统中。

通过重新设计控制器,削减数据中心存储成本

作者:NVMdurance 公司首席执行官 Pearse Coyle

该解决方案是一种分析工具,也是一种基于 SoC-FPGA 的高度可配置的固态存储控制器。控制器在运行期间持续监测 NAND 闪存状况,自动实时调整控制器运行参数。控制器在管理 NAND 阵列和执行各个事务过程中使用这些参数,极大地延长了 NAND 芯片的使用寿命。

基于单块 SoC 的运营商级以太网交换机

作者:英特尔公司®(原 Altera 公司) Alex Kugel

设计人员实现了五端口、全双工吉比特交换机,该交换机已通过城域以太网论坛(Metro Ethernet Forum,MEF)运营商以太网 2.0 认证。FPGA 架构和双 CPU 内核为应用程序与交换机的配合使用提供了充分空间。

利用 OpenCL 为流数据映射/归纳分析实现硬件加速

作者:Syncopated Engineering Inc. 首席执行官兼创始人 Jim Costabile

Map/Reduce(映射/归纳)已经成为大数据分析的基本工具,该功能的性能直接影响着系统的响应时间,而具体影响因分析类型(从文本搜索到图像识别)而异。幸运的是,研究表明,FPGA 可显著加速映射/归纳分析。本设计示例展示了利用 OpenCL 开发一种可以针对常规基于内存的使用或流使用而重定向的映射/归纳加速器。

建立面向信号情报和公共安全的单一敏捷无线电平台

作者:Per Vices 公司首席运营官 Brandon Malatest

软件无线电(Software-Defined Radio,SDR)勾勒出很多美好蓝图:支持灵活切换频带、改变调制方案和更改数据格式,而无需调整硬件等。但在现实中,实现这种敏捷性是以使用大功耗的昂贵基带处理器硬件为代价的。在本设计解决方案文章中,软件无线电专家 Per Vices 展示了他们如何利用 FPGA 为大多数计算密集型任务克服敏捷基带处理的挑战。

Fujisoft 为 Android 平台解决图形加速问题

作者:Fujisoft 公司高级工程师 Hiroyuki Ito

虽然有许多嵌入式系统设计团队在使用 Android 平台,但有些团队正在面临一个关键的问题。Android API 假设图形用户界面流畅、支持交互,但言下之意就是要求系统具备高水平的图形处理能力。而在嵌入式设计中使用的微控制器通常缺少那种图形处理能力。在利用 FPGA 解决计算热点的典型示例中,Fujisoft 公司开发了一组紧凑的图形引擎,能加速 Android 图形系统中最难处理的功能,从而在不牺牲用户界面预期显示效果的前提下,减轻 CPU 的负担,同时支持采用低成本的嵌入式 Android 平台。