hls是干嘛的 hlsl是什么( 二 ) _数码科技

然而，时代总是在前进的，随着无人驾驶、大数据分析、物联网、人工智能等行业的发展，嵌入式平台的应用范围得到了极大的扩展，但这些应用场景对算力提出了新的要求，单片机这种传统的嵌入式平台的算力就显得捉襟见肘。Xilinx开始意识到，与其自己开发软核，来为FPGA打辅助；不如反过来让FPGA给CPU打辅助，直接在FPGA集成ARM的Cortex-A系列处理器。这样， FPGA就实际意义上成了CPU的外设，专门用于计算，除此之外的所有事，都由强大的Cortex-A系列处理器来完成。在2010年4月硅谷举行的嵌入式系统大会上， Xilinx发布了ZYNQ 7000系列FPGA ，它由双核A9+Xilinx 7系列FPGA组成。严格意义上，它其实不算是FPGA ，更像是嵌入式开发平台。然而，它又和传统的嵌入式开发平台不一样，它又需要使用FPGA搭建定制电路，这就需要开发者掌握较高的硬件开发能力。这款产品推出时，受到了很大的质疑，很多人都觉得它实用性并不会太高，只是Xilinx推出的一个实验性产品。
图3 ZYNQ7000开发板
但是， ZYNQ却取得了巨大的成功，成为了Xilinx最著名的FPGA开发板系列之一。Xilinx的判断是正确的，在随后的10年内，解决嵌入式平台的算力瓶颈成为了行业发展的主流方向。就拿人工智能来说，在ZYNQ推出后，很多大学研究小组用它完成了卷积神经网络在FPGA平台上的部署，实现了对卷积神经网络的硬件加速。FPGA平台相对于GPU有更低的功耗，相比于ASIC有可编程性，使得对FPGA加速器的研究一度成为人工智能领域的热门方向。当然，这时的FPGA不是传统的FPGA了，而是CPU+FPGA 。这种模式也被Altera迅速跟进，它们也推出了双核A9+Altera FPGA的开发平台，比如DE1-SoC等。严格来说， Cortex-A9处理器不是单片机（即微控制器， MCU），而是微处理器（MPU），但是它们都是CPU 。因此，在上文中，我们并没有说单片机和FPGA进行“联姻” ，而是直接说的是CPU和FPGA进行联姻，这主要是为了保证文章的“严谨性” 。在这一时期，虽然两者的“联姻”主要还是由FPGA开发商推动的，但FPGA却成为了CPU的一个大型外设，由主角变为了配角。
三.ARM DesignStart计划的推出
在PC时代，英特尔+Windows组成的“Wintel联盟”长期处于绝对的统治地位，在这一时期ARM的存在感其实很低。但是，随着智能手机、智能导航仪等移动端平台的发展， ARM开始成长为移动市场的行业巨头。关于ARM为何能在移动端击败英特尔，有很多种不同的说法，但主要原因总结起来有3点。第一，英特尔低估了移动端的发展潜力，没有及时进场。第二， ARM处理器采用的是RSIC指令集，而英特尔采用的是CSIC指令集，虽然CSIC指令集性能更占优，但功耗往往会非常高，因此不适用于移动端产品；而RSIC指令能做到低功耗，这在移动端是绝对的优势。第三， ARM采用IP授权的商业模式，和谷歌、苹果、高通、三星等公司形成了联盟，组建起了以ARM为核心的生态圈。总的来说， ARM的崛起主要还是由于移动端市场的发展，因此ARM注定不会漠视在物联网时代会大放异彩的嵌入式平台。
在2010年， ARM正式推出ARM DesignStart计划，开源了1000多个物理IP ，为用户提供了快速获得ARM IP的方式。客观来说，这一时期的DesignStart计划实际上没有产生多大的行业影响，因为它开源得还不够。在2015年10月15日， ARM终于决定开源自己的Cortex-M0核。讲道理，这是一枚行业的重磅炸弹， Cortex-M系列处理器早就在MCU领域实现了绝对统治。ARM此举非常明确，就是希望大家使用Cortex-M0核自主搭建SoC ，实现定制化的物联网终端芯片的设计，让Cortex-M系列处理器在物联网领域得到更多的应用。这次开源引起了巨大的行业反响，掀起了一波超高能效定制化SoC的开发热潮。随后， ARM又在2017年6月20日开源了Cortex-M3核，并在2018年10月22日开源了Cortex-A5核。DesignStart计划的不断推进，使得ARM在物联网领域也逐渐建立起优势。