賽靈思（Xilinx）作為FPGA領頭者，一直圍繞“數(shù)據(jù)中心優(yōu)先”、“加速核心市場發(fā)展”、“驅(qū)動自適應計算”三大戰(zhàn)略部署。

最近，賽靈思為市場帶來了自適應計算的新的方法，同時也在芯片業(yè)務之外延伸出了一個新的生產(chǎn)就緒的板卡解決方案的業(yè)務。這就是賽靈思最新推出的自適應系統(tǒng)模塊（SOM）產(chǎn)品組，首款問世的Kria K26 SOM和Kria KV260視距AI入門套件為開發(fā)者帶來了新的選擇。

SOM是“何方神圣”？

何為SOM？賽靈思工業(yè)、視覺、醫(yī)療及科學（ ISM ）市場總監(jiān)Chetan Khona為記者介紹表示，SOM是一個小型化的嵌入式板卡，大小與信用卡相當，內(nèi)部包含微處理器、GPU、FPGA、存儲器、電源管理和其他一些配套的電路系統(tǒng)。

他表示，SOM可將硬件抽象化，所以開發(fā)人員可在板卡級而不是芯片級去做設計，這種特性使其可呈現(xiàn)開發(fā)周期縮短的效果。

“硬件設計人員喜歡SOM是因為可以避免做一些重復性的、比較低端的設計工作，這是因為我們已在SOM上預構(gòu)建了大部分標準外設。除此之外，軟件開發(fā)人員也喜歡用SOM，因為他們可以跟硬件團隊平行的開始設計工作”，Chetan Khona這樣介紹。

坐擁軟硬件工程師喜愛之下的SOM，整體市場增長勢頭強勁。行業(yè)報告顯示，SOM的年化增長率在11%左右，至2025年預計市場總收入規(guī)模能夠達到23億美元。

“我們了解到SOM市場雖然在增長，但是在增長過程中，客戶現(xiàn)有嵌入式處理器和基于GPU的解決方案遇到一些問題，所以這就為更高性能、更具彈性的解決方案留下了一個施展拳腳的空間”，Chetan Khona認為，這也是作為FPGA廠商能夠進入和壯大的領域。

現(xiàn)已上市的FPGA SOM

賽靈思基于以上對市場的洞察，利用賽靈思FPGA在功耗、性能和自適應的優(yōu)勢，推出了第一款產(chǎn)品Kria K26 SOM，這款產(chǎn)品瞄準的是智慧城市及智能工廠中的視覺AI領域，包括安全攝像頭、城市攝像頭、交通攝像頭、零售分析、機器視覺、視覺引導機器人等應用。

除此之外，布局Kria系統(tǒng)模塊產(chǎn)品后，來賽靈思海景繼續(xù)推出成本優(yōu)化型SOM、最高AI算力SOM。

硬件配置方面，K26 SOM是基于Zynq UltraScale+ MPSoC架構(gòu)之上，整體尺寸為77x60x11mm，搭載四核Arm A53處理器，內(nèi)置64位4GB的DDR4內(nèi)存，擁有256K系統(tǒng)邏輯單元，擁有1.4TOPSAI處理器性能，支持4K60p的H.264/265視頻編解碼器。

值得一提的是，K26 SOM支持豐富的接口標準和擴展性，具體擁有245個I/O，支持MIPI、sub-LVDS、SLVS-EC等標準連接15個攝像頭，通過4x10G提供1Gb到40Gb的以太網(wǎng)，擁有4個USB接口。

據(jù)Chetan Khona介紹，K26 SOM擁有商用級和工業(yè)級兩個級別。實際出貨上，K26 SOM也會外置散熱器，不僅為設計人員提供非常好的散熱性能也為其功提供了較平的平面與底座連接。

“除了針對工業(yè)級進行了更高耐溫、抗震、延保的設計，保證了產(chǎn)品的經(jīng)久耐用，這也是市場上最安全的SOM，因為K26不僅帶有所有認證，架構(gòu)本身還帶有安全啟動功能，同時每個SOM都增加了TPM模塊”，Chetan Khona如是說。

通過對比競爭對手GPU SOM（Nvidia TX2），K26 SOM擁有非常明顯的優(yōu)勢，無論是從性能還是功耗上均強于競爭對手，最終呈現(xiàn)的效果便是在每視頻流成本上減半。

Chetan Khona為此解釋，在FPGA SOM與GPU SOM相比時，不僅擁有更強的性能，功耗也更低，更重要的是延遲也會縮短非常多。除此之外還有一個關(guān)鍵點，FPGA是自帶自適應屬性的，因此在AI模型變化時，可以自適應進行調(diào)整。目前賽靈思擁有一個針對AI推理引擎的解決方案，未來可以遷移到Inter4的推理引擎，甚至是一個二進制的推理的引擎上。而GPU就是完全鎖定在現(xiàn)有的架構(gòu)內(nèi)。

除了K26 SOM，賽靈思還推出了Kria KV260視覺AI入門套件。根據(jù)Chetan Khona的介紹，賽靈思的戰(zhàn)略不僅僅是生產(chǎn)量產(chǎn)型的K26 SOM，也需要提高業(yè)務性，提供具有成本效率的入門套件供用戶實現(xiàn)視覺AI應用。

具體從售價上來說，Kria KV260視覺AI入門套件定價199美元，Kria K26商用級定價250美元，Kria K26工業(yè)級定價350美元。

遵循加速應用老傳統(tǒng)

除了硬件部分，軟件也是嵌入式設計的關(guān)鍵。根據(jù)Chetan Khona的介紹，Kria繼續(xù)了賽靈思在軟件上加速應用的傳統(tǒng)，支持Vitis、Vitis AI一體化軟件平臺，同時也支持開發(fā)人員熟悉的設計開發(fā)環(huán)境。

Kria能夠面向不同深度和不同職位提供四種不同方式開發(fā)。第一種，簡單編寫軟件；第二種，將設備AI模型用用戶自主培訓過的AI模型取代；第三種，利用Python、C、C++、OpenCL等熟知的語言對FPGA進行改動；第四種，利用傳統(tǒng)高階的FPGA語言進行設計模型的全棧修改。

除此之外，賽靈思這次還推出了首個針對邊緣應用的嵌入式App Store，這極大地加速了應用的落地，也使得無FPGA經(jīng)驗的人也可以很快上手。

實際上，Kria SOM的概念與Alveo的做法非常類似，Alveo和SOM都能實現(xiàn)更快的部署時間，不過Alveo是針對數(shù)據(jù)中心應用，而SOM針對的是邊緣，兩者形成了一定的互補。通過一些用例可以看出，Alveo+Kria的數(shù)據(jù)中心加速和邊緣應用已形成了非常好的加速應用生態(tài)。

Chetan Khona強調(diào)，雖然SOM可以適用于眾多應用非常強大的解決方案，但是首批SOM的產(chǎn)品主要還是集中于智能視覺的應用。

快速演進市場中，對兼具功耗、成本、時延和靈活性的要求越來越強，現(xiàn)有嵌入式處理器和基于GPU 的解決方案越來越難以滿足市場需求，這種情況下FPGA SOM的確是打破市場的一個新選擇。