拥抱嵌入式设计的变化

在今年的国际嵌入式展会（Embedded World）上，莱迪思研发高级副总裁Steve Douglass带来了一场主题演讲，阐述了嵌入式系统设计中软件和硬件层面具备灵活性和适应性的重要意义，这有助于跟进当今和未来重要的技术趋势。本文对该场演讲做了简要回顾。

我们所处的行业正面临深刻的技术变革，这些变化从根本上重塑了我们的世界。全球5G的普及为更多低功耗、低延迟互连设备的爆发奠定了基础，几乎所有设备和系统都在接入互联网。我们不仅将数十亿台设备连接到互联网，而且还配备了更多的传感器——摄像头、麦克风、雷达、激光雷达、加速度计，这些传感器的加入让设备感知周围的世界能力更强。计算机视觉和网络边缘计算的发展进一步加强了这些设备的功能，将其转变为我们周围环境不可或缺的一部分。这些设备将生成大量AI的数据，导致网络边缘智能的爆发式增长。

这些趋势的融合使得人们对更加灵活和适应性更强的嵌入式设计的需求增加，从而跟上不断发展的技术要求。想要避免全面的、自下而上的重新设计和部署，系统设计人员必须做好充分准备面对一系列关键挑战，包括不断增加的计算要求、系统功能扩展、不断升级的安全威胁以及更短的上市时间。

加速发展的计算要求

增强系统适应性的挑战之一在于对网络边缘计算的需求快速增长，特别是对人工智需求的快速发展。这一趋势在嵌入式计算设备中也是如此，并推动了对异构计算的需求，异构计算具有专用的硬件加速器，用于最艰巨的计算任务。

FPGA本身非常灵活，是嵌入式设计的理想选择。它们具有可编程逻辑核心，可配置实现几乎所有逻辑功能，其可编程I/O也支持许多不同的标准和协议。即使在现场部署系统之后，系统功能也可以随着时间的推移而持续更新，提供了流畅的升级体验和供应链灵活性，并加快产品上市。

拓展系统功能

通过集成AI并持续优化，适应性强的设计技术可以让嵌入式系统更加灵活和强大。

除了拓展车载系统和智能门铃的智能功能外，自主移动机器人、工业机器视觉摄像头等需要先进计算机视觉算法的嵌入式视觉应用也很好地说明了使用基于FPGA的适应性设计方法可以实现最佳的能效和灵活性。由于设计人员可以修改加速器，并使其设计适应未来不断变化的AI要求，因此FPGA是他们的理想选择。

不断增长的安全威胁

一个完全互联的世界也有缺点，那就是恶意行为者可以利用这种互连造成破坏。随着嵌入式设计变得越来越复杂，其攻击面和攻击载体也随之增加。这使得软件和硬件保护比以往任何时候都更加必要。

硬件可信根（HRoT）和平台固件保护恢复（PFR）是开发高度可信设备的关键。如果将FPGA作为HRoT，加密算法则可以随着时间的推移而不断更新，还能用于监视和保护系统中计算组件的固件，实现真正的PFR。只有软件和硬件都具有适应性才能让嵌入式设计应对不断增长的安全威胁。

快速上市

除了上述挑战之外，系统设计人员还面临将其解决方案快速推向市场的巨大压力。事实上，在科技领域，能否率先进入市场将是成败的关键。

莱迪思专注于提供解决方案集合，帮助我们的客户更快、更高效地实现高度灵活的嵌入式硬件和软件设计。我们的解决方案集合提供针对特定应用的交钥匙解决方案，这些解决方案结合了参考平台和设计、演示、IP构建模块、FPGA设计工具和定制设计服务，可帮助工程师更快地构建设计并上市。

如今，莱迪思解决方案集合产品包括了面向AI市场应用的Lattice sensAI?、用于嵌入式视觉的Lattice mVision?、用于工厂自动化领域的Lattice Automate?、用于安全领域的Lattice Sentry?以及适合5G ORAN?部署的Lattice ORAN?。我们还有更多产品即将面世。

随着万物互联让世界的联系愈加紧密以及网络边缘系统变得更加智能（在某些情况下可以完全自动化），FPGA固有的灵活性变得越来越重要。作为系统工程师，采用灵活适应的工程思维方式将有助于确保系统和解决方案能够跟上互连带来的各种挑战。

在莱迪思，我们专注于为客户提供各种方式，通过我们的小型低功耗FPGA器件和技术，满足他们对人工智能、安全、嵌入式视觉、控制等应用不断变化的需求。