同創國芯竇祥峰演講實錄：VR的FPGA應用分析

FPGA的應用會給VR解決很多問題。

2016年4月21日，在鎂客網于上海世博展覽館主辦的VR主題論壇上，同創國芯市場總監竇祥峰發表了題為《VR的FPGA應用分析》的主題演講。竇祥峰認為，將FPGA應用到VR上面去，可以有效地降低成本，加快研發速度、提升系統性能并縮小系統尺寸、提高安全性。

以下是同創國芯竇祥峰的演講實錄：

首先我想給大家簡單的回顧一下國內VR產業的發展趨勢，讓大家更清楚VR產業趨勢技術難點，還有如何去把FPGA應用在VR領域。

我們看這個表，無論是從市場規模還是同比增長上看，VR在2015年到2017年的發展可謂是爆炸式的，所以說，VR未來的市場是相當龐大的。

VR產品包括內容源還有硬件設備，而我們更關注于硬件設備的制造或者說是設計。

大家都很清楚，虛擬現實有兩個重要的方面，一是沉浸感，二是反饋，包括人體視覺和身體感覺方面的反饋。給VR設備做一個簡單的解釋，從傳感器的反饋形成現實世界的3D模型，進而形成整個系統。

我想闡述一下硬件設計在VR設備上可以實現的功能，目前無非是VR、AR設備的識別、定位、運算以及傳輸等，設計方案需要CPU、GPU或者說傳感器這些IC基礎器件和FPGA做支撐。

比如說在AR上更關心的是對輸入信息的認知和理解，那么我們需要去處理諸如目標的定位、識別、跟蹤技術、計算機視覺此類的問題。但是它的計算量對于我們系統的處理器或者是說GPU要求都很高，我們要怎么去有效的提升VR設備的性能呢？我認為需要增加FPGA，用以滿足日益增加的運算量所帶來的設計復雜度的提升。

我們看這張表，中間的FPGA可以實現一些輸入輸出接口（I/O），比如高分辨率的Camera Link，我們可以利用FPGA做一些圖像的緩存；再舉個例子，DDR存儲器或其他一些和上層設備交互的接口，都可以用FPGA做實現和處理。

這是在VR雙目視覺上的FPGA應用。屏幕右邊是我們公司的基礎開發板，我們看到這兩路的視頻信號是可以分別用FPGA去做處理的。這個方案其實是將DSP和FPGA配合在一起，這樣做的好處第一就是處理的速度非常的快。因為我們都知道FPGA有并行運算的優勢，可以把運算的瓶頸從CPU或者GPU上面轉移到FPGA里去處理，這樣的話就可以降低整個系統的開銷，從而提升系統的性能。

這是復合視頻處理平臺?？梢钥吹綇秃弦曨l輸入FPGA，可以實現高速數據分析、視頻信號檢測等，處理之后再輸出交到下一級，這也是FPGA和DSP（數字信號處理）配合的，如果FPGA的DSP的資源足夠的話我們可以把這兩個系統，FPGA和DSP合二為一形成自己的設備。

這是我們出于自己的安全考慮所做的。由FPGA做成有加密算法或者是系統的方案，滿足我們對信息安全考量的需求。

我想簡單回顧一下FPGA給我們設計帶來的好處，就是它可以有效降低成本、集成更多功能、實現GPU、CPU所能處理的工作，同時還可以做DSP（數字信號處理）和I/O（輸入輸出），另外就是它具有的靈活性。

這個芯片是可以被重復編程的，我們可以利用它去做我們的原形驗證甚至是將其產品化。另外非常重要的一點就是它可以被快速的推向市場?，F在的產品或者說設計，晚推市場一段時間利潤就會減少很多，該怎么去占領市場先機呢？

我們在做產品定義或者系統設計、尋找解決方案的時候，去找通用的CPU或者是專用的芯片，往往時間上都不能得到有效的保證。FPGA可以自主開發提高產品的研發速度，可以縮短產品從研發到產品化的時間。

這是我們的應用領域。大家可以簡單看一下，我們現在提供的有30K和130K還有180K的產品系列，這些完全可以滿足我們對于視頻處理、高速接口以及通訊傳輸功能的需求。同時它支持高速外部接口，可以滿足很多我們對VR設備設計的需求。

這是我們的設計軟件，是同創擁有自主產權的編程軟件，我們稱之為PDS。這個軟件的界面非常簡潔，不會給用戶帶來設置上的負擔。我們提供了豐富的IP資源以及多樣化的使用方式。

最后一點就是我們為什么要把FPGA用在VR或者AR設備上面？第一就是VR設備需要顯示，FPGA在高分辨率圖像或者說在圖像的格式轉換上面是非常靈活的。第二，加快了我們的研發速度。第三，縮小整個系統的尺寸，FPGA可以實現SOC化，整個系統面積可以得到有效的控制。第四，因為FPGA是多合一的，所以它可以有效的降低我們的系統成本。第五，具有安全性。我們的芯片可以加密，所以說如果有加密需求的話我們完全可以得到一個非常完善的安全系統。

我的介紹就是這樣，謝謝大家。

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