安路科技：测温仪升级为何缺不了FPGA？

近段时间微信工作群最火的接龙莫过于“体温接龙”,一场来势汹汹的疫情让“测温”成为日常生活的一部分,更让测温技术走进大众视野。在疫情结束前,人们进出公共场所、乘坐交通工具等都会被要求进行体温测量。随着各地复工潮的到来,车站、机场、工业园区、厂区、社区的出入口人流愈发密集,测温难度进一步加大。

而这些场景大多采用的传统、一对一测温防控,不仅效率低下,还容易导致人群聚集,更先进的红外热成像仪成为市场“刚需”。上海安路信息科技有限公司FAE总监郭喜林对集微网记者表示:“红外热成像仪在提高测温准确性的同时,又能极大提高人群通行量,是应对疫情防控的关键设备。”但他进一步指出,红外热成像仪传统方案亦需要革新“上阵”。

FPGA方案简化设计

从现有的红外测温方案来看,郭喜林介绍说,红外传感器部分只能提供原始的灰度信息,通行方案是采用FPGA实现图像处理算法,同时外置SDRAM做图像数据缓存。不仅导致电路复杂,开发周期长,而且体积过大。

针对此“痛点”,安路科技开发了新型基于FPGA的实时红外图像测温系统的设计方案。郭喜林介绍,这款设计方案的工作原理是红外传感器将探测到的热辐射,转换为电信号,再通过高速ADC转换为数字信号,FPGA采集数字信号并合成为图像,DAC则将处理后的图像接到显示器上显示。最终,由MCU完成管理、告警处理等。

从实际来看,安路科技测温设计方案的优势显著。郭喜林提到,安路提供的EG4S20 FPGA内置大容量SDRAM,能够大幅简化电路。此外,还可使测温设备更小巧。总体来说,EG4S20方案的性价比超过传统FPGA+SDRAM的组合,有利于更快将产品推向市场。

而测温方案仅仅是FPGA展现抗疫“才能”的冰山一角。尽管疫情引发了危机,但有“危”更蕴藏着“机”。郭喜林谈到,“这次疫情让患者急速增加,但医疗设备相对短缺,导致部分患者未得到及时救护。从保护人民健康的角度出发,安路科技也可以发挥自身优势,和医疗设备商合作推出更具性价比的方案,以满足国产医疗设备的需要。这是国产FPGA的机会也是挑战。”

毕竟,战疫必将取得胜利。“等疫情结束全面复工,市场需求也将全面恢复。FPGA产品应用广泛,在所有市场领域都有应用,未来前景十分广阔。”郭喜林表示。有数字为证,据MRFR统计以及预测,随着5G时代的到来以及AI的快速推进,2025年FPGA市场规模有望达到125亿美元。

国产FPGA的机会

经过多年的发展,国产FPGA已经取得了一定的的进步,在中低规模器件上已可替代国外产品。

郭喜林认为,中国本土FPGA厂商的优势体现在五个方面:在市场方面,中国是FPGA的最大单一市场,大市场需要更多类型的FPGA产品;在本地支持上,中国FPGA厂商提供从研发、应用、市场到技术的全面本地化支持;在贴近需求层面,国内FPGA在产品定位、研发的过程和客户紧密沟通,推出的产品更贴近市场需求;实现了高性价比,因具备全国内生产流程,有更好的性价比;拥有自主产权,安路科技坚持硬件架构、软件设计的全自主开发,规避国外专利,无贸易摩擦导致供货限制。

对于国内FPGA厂商来说,应用已成为持久的“练兵场”。随着应用向纵深挺进,安路科技也在全力布局。在通信领域,安路科技相信得通信者得天下,通信客户享有最高优先级,其FPGA/CPLD在包括5G在内的大量通信设备里已得到规模化应用。伴随着5G的兴起,将大大提升安路的销售额。此外安路科技将推出中等规模的FPGA(100K逻辑单元+12.5G SERDES),以覆盖更多的通信设备。

在兴起的AI领域,安路科技也提前谋划,在2018年便已成立了独立的AI技术团队。目前安路科技可以提供全面的工具和模型,可以实现神经网络深度压缩、硬件加速算法等,借助适用于中小型网络的100K FPGA器件,可以轻松部署到AI边缘设备。需要特别强调的是,安路科技独立开发的ANN Framework,是独立且完整的工具,支持客户完成AI设计及部署。针对风起云涌的大数据应用,郭喜林指出,这一市场需要大量FPGA,但对FPGA性能、规模提出了更高的要求。安路科技计划在100K器件的基础上开发500～1000K规模的FPGA,这些产品将主攻大数据应用。