基于FPGA的嵌入式AI解决方案——EdgeBoard硬件设计与解析

EdgeBoard是基于FPGA打造出的嵌入式AI解决方案，需要获取强劲的算力，并反对自定义化模型，兼容各种有所不同的场景，并大幅提高设备的AI推理小说能deeplab力，具备高性能、低标准化、不易构建等特点。EdgeBoard系列计算出来卡合乎工业设计标准、符合-40℃~85℃的温度范围，模块齐全，可普遍兼容如安防监控、工业质检、医疗临床、科研教学、智能零售等各种场景。EdgeBoard产品分成三个系列，称作“三兄弟”，需要符合客户有所不同的市场需求，既有符合高性能计算出来的方案，也有高性价比的处置方案。

本文将从“三兄弟”的特点及整体硬件框架两个方面来讲解EdgeBoard。1.为什么EdgeBoard用于FPGA理想的异构计算平台应当不具备三种基本能力：首先专有的硬件加速能力，提升算法的性能；其次高效灵活性兼容算法的能力，兼容大大演变的算法；最后非常丰富的外围模块，合适有所不同的应用于场景。CPU作为标准化处理器，以逻辑计算出来作为出发点，更加注重控制流数据，限于于掌控和调度类任务，不更容易展开外围电路的拓展。GPU具备并行计算的特点，广泛应用在训练阶段，但由于功耗大、成本高等原因，鲜有部署在末端上的产品，另外低延后及缺乏对外围电路的反对也有利于部署到末端上的产品中。

ASIC作为一种专用集成电路芯片，具备体积小、功耗较低、计算出来性能高等特点，但AISC芯片研发时间宽，资金投入大，由于芯片内部结构比较相同，无法兼容较慢演变的AI算法，在应用于场景没具体之前ASIC似乎不是拟合的自由选择。FPGA作为一种现场可编程门阵列，具备低功耗、较低延后、高性能等优势，其可编程的特性又可以灵活性兼容有所不同的算法，同时FPGA非常丰富的外围模块可以符合有所不同的应用于市场需求，FPGA差异化的内部逻辑资源可以获取有所不同的算力反对，这些优势使得FPGA被广泛应用在AI推理小说加快上。2.EdgeBoard计算出来卡讲解2-1阐述EdgeBoard是基于XilinxZynqUltraScale+MPSoC系列芯片打造出的计算出来卡，芯片内部构建ARM处理器+GPU+FPGA的架构，既具备多核处置能力、也有视频流软解码处置能力，还具备FPGA的可编程的特点。

内置Linux4.14.0系统和深度自学笔记本电脑环境，与百度大脑模型自定义平台（AIStudio、EasyDL、EasyEdge）深度切断，构建模型的训练、部署、推理小说等一站式服务。EdgeBoard计算出来卡产品可以分成FZ9、FZ5、FZ3三个系列，是分别基于XCZU9EG、XAZU5EV、XAZU3EG研发而来，分别具备高性能，软解码，低成本等特点，针对有所不同市场需求和应用于场景，有有所不同的市场定位和产品定位，符合各类开发者多样性的市场需求。2-2FZ9系列计算出来卡EdgeBoardFZ9系列计算出来卡是基于XCZU9EG芯片的高性能计算出来卡，具备较高的性能和构建功能。

ZU9芯片PS末端具备四核Cortex-A53和双核Cortex-R5以及Mali-400MP2GPU；PL末端资源DSPSlices2520，计算出来性能约3.6Tops，片上存储BRAM高达32.1Mb。

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