日廠紛紛公布FPGA研發成果 創造新商機

　　日本政府為重振日本半導體產業，積極推動各種先進半導體研發計劃，其中一個類別就是FPGA(Field Programmable Gate Array)，希望配合人工智能(AI)、物聯網(IoT)、與大數據(Bigdata)等新技術，提供更高且更具彈性的機器人等技術應用，并盡快超越目前仍處領先地位的GPU，創造新商機。

　　目前日本東北大學(Tohoku University)的羽生貴弘教授，正在研發耗電僅需現行FPGA約20%的產品，以磁力控制電路變化，可以讓電力只用在運算回路上，不需通過其他電路，不僅運算時可以大幅節省耗電，待機時耗電更不到現有產品的10%，可望減低應用裝置的耗電。

　　而NEC方面開發的省電FPGA，則改用電阻低得多的銅為材料，不僅可以節省待機耗電，運算時更有望將耗電量降低為現行產品的10分之1，回路所占面積大小也只有現在的4分之1。

　　而且NEC已經把銅材料FPGA裝上測試用機器人的關節，用以控制關節馬達，確定即時控制機器人姿態時確有效用;接下來則是要讓這些FPGA與人工智能組合在同一臺機器人上，讓機器人移動時能借由各種姿態測量資料，進行自動學習并修改回路，創造運動性能更高的機器人。

　　FPGA與現在常見的固定電路半導體不同，其內部邏輯電路可在一定程度內依照需要進行修改，比起全部由軟體執行運算的一般半導體，更適合即時運算與電路修改，雖然一般來說耗電較大，且在進行固定類型運算時，速度不容易比特制的固定電路產品快，但可即時修正電路則是很大的優點。

　　目前FPGA多半用在手機的基地臺等產品中，但須進行高速處理的數據中心，也逐漸強調FPGA的應用，而在物聯網將逐漸普及的現在，強調即時處理的機器人或汽車領域，可望大規模采用FPGA。

　　因此現在強化FPGA相關技術的廠商，不只是日廠，美國微軟(Microsoft)公司的網路搜尋引擎，便在硬體部分采用FPGA，以利加速即時搜尋的處理速度;日本富士通(Fujitsu)旗下研究所也在測試安裝FPGA的伺服器系統，據此開發高速影像檢索技術，預定在2016年內上市;英特爾(Intel)目前也對這領域有興趣。

　　不過在眼前，影像處理的GPU在即時運算方面，仍勝過FPGA一籌，因此美國顯示器大廠nVidia在2016年4月就發表新產品，適于人工智能深度學習(Deep Learning)高速即時運算的GPU，與FPGA爭奪市場，鹿死誰手還要看后續發展。