詳解FPGA：人工智能時代的驅(qū)動引擎

定　價：￥59.00

作　者：	石侃著
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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京東 (￥31.50)

ISBN：	9787302576020	出版時間：	2021-05-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	195	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）是一款特殊的半導(dǎo)體器件，它在制造出來后仍然能夠被任意修改電路結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同應(yīng)用的需要。相比于其他種類的芯片，F(xiàn)PGA 具有極強的靈活性，同時在性能、功耗和開發(fā)成本等方面達到了出色的平衡。因此 FPGA 被廣泛應(yīng) 用在電信、工業(yè)控制、高性能計算等多個領(lǐng)域。本書詳細梳理和分析了FPGA 在大數(shù)據(jù)和人工智能時代的新技術(shù)、開發(fā)的新方法，以及FPGA 在異構(gòu)計算時代的新趨勢和新方向，并重點討論了FPGA 的主要技術(shù)特點。本書致力于向業(yè)界決策人士提供 FPGA 的先進理念與有價值的實踐模式，促進大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)與各行業(yè)的深度融合提升。同時也為 FPGA 從業(yè)人員在處理實際工程技術(shù)問題時，提供系統(tǒng)的方案和有價值的參考。此外，本書對學(xué)界、企業(yè)界和社會中的非專業(yè)人員或技術(shù)愛好者了解FPGA 的先進理念和知識，也有很大的參考價值。

作者簡介

　　石侃，博士畢業(yè)于倫敦帝國理工學(xué)院電子工程系，現(xiàn)就職于英特爾公司，擔任FPGA研發(fā)工程師，兼任英特爾研究院的研究科學(xué)家。他深耕于FPGA的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)加速、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、高速有線網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新工作。在學(xué)術(shù)界，他曾經(jīng)針對FPGA、近似計算、計算機數(shù)學(xué)等技術(shù)和領(lǐng)域，在DAC、FCCM、FPT、ISCAS、TRETS、TVLSI等多個國際頂級會議和期刊上發(fā)表過研究論文，并兩次獲得歐盟HiPEAC論文獎。是微信公眾號“老石談芯”的主理人，已發(fā)表70余篇原創(chuàng)文章，以及數(shù)十條原創(chuàng)視頻內(nèi)容，深受讀者好評，B站關(guān)注人數(shù)超過10萬，全網(wǎng)關(guān)注人數(shù)超過25萬，全網(wǎng)累計視頻播放量達數(shù)百萬。

圖書目錄

目錄
第1章延續(xù)摩爾定律——FPGA的架構(gòu)革新

1．1什么是FPGA

1．2從無到有，從小到大，從大到強——FPGA發(fā)展的
三個階段

1．2．1發(fā)明階段：歷史的必然

1．2．2擴張階段：設(shè)計自動化的興起

1．2．3累積階段：復(fù)雜片上系統(tǒng)的形成

1．3超越維度的限制——3D FPGA

1．3．1賽靈思堆疊硅片互聯(lián)(SSI)技術(shù)

1．3．2SSI技術(shù)的主要缺點

1．3．3SSI技術(shù)小結(jié)

1．3．4英特爾EMIB技術(shù)

1．3．5基于EMIB技術(shù)的異構(gòu)FPGA的潛在問題

1．3．6EMIB技術(shù)小結(jié)

1．4突破集成度的邊界——從FPGA到ACAP

1．4．1ACAP概述

1．4．2芯片架構(gòu)：在傳統(tǒng)中變革

1．4．3CLB微結(jié)構(gòu)：翻天覆地

1．4．4第四代SSI技術(shù)： 3D FPGA的
進一步優(yōu)化

1．4．5片上網(wǎng)絡(luò)：高帶寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜吕?br />
1．5靈活與敏捷共存——英特爾Agilex FPGA

1．5．1英特爾10nm工藝能否后發(fā)制人

1．5．2全新的芯片布局與微架構(gòu)優(yōu)化

1．5．3CXL： CPU與FPGA互連的終極方案

1．5．4可變精度DSP：全力支持AI應(yīng)用

1．5．5增強版HyperFlex架構(gòu)

1．5．6oneAPI：英特爾的雄心

1．6本章小結(jié)

第2章?lián)肀Т髷?shù)據(jù)洪流——云中的FPGA

2．1第一個吃螃蟹的人——微軟Catapult項目

2．1．1Catapult項目的產(chǎn)生背景

2．1．2在數(shù)據(jù)中心里部署硬件加速單元的
考慮因素

2．1．3幾類硬件加速模塊的對比

2．1．4Catapult項目的三個階段

2．1．5微軟Catapult項目小結(jié)

2．2FPGA即服務(wù)(FPGA as a Service)

2．2．1亞馬遜AWSF1實例： FPGA云服務(wù)的
首次嘗試

2．2．2AWS FPGA云服務(wù)的技術(shù)概述

2．2．3其他公有云提供商的FPGA加速服務(wù)

2．3下一代電信網(wǎng)絡(luò)： SDN、NFV與FPGA

2．3．1網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)與軟件定義
網(wǎng)絡(luò)(SDN)的意義

2．3．2使用FPGA加速虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的實現(xiàn)

2．4系統(tǒng)級解決方案： FPGA加速卡

2．4．1FPGA應(yīng)用方案的轉(zhuǎn)型

2．4．2英特爾的FPGA加速卡布局

2．4．3賽靈思的FPGA加速卡布局

2．4．4第三方FPGA加速卡

2．5虛擬與現(xiàn)實之間——FPGA虛擬化

2．5．1為什么要進行FPGA虛擬化

2．5．2FPGA虛擬化的主要目標

2．5．3FPGA虛擬化的層次劃分

2．5．4常見的FPGA虛擬化實現(xiàn)方法

2．5．5FPGA虛擬化的未來研究方向

2．6本章小結(jié)

第3章FPGA在人工智能時代的獨特優(yōu)勢

3．1實時AI處理：微軟腦波項目

3．1．1FPGA資源池化的主要優(yōu)點

3．1．2腦波項目系統(tǒng)架構(gòu)

3．1．3腦波項目的性能分析

3．2AI加速引擎： FPGA與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的近似
算法

3．2．1使用低精度定點數(shù)代替浮點數(shù)

3．2．2網(wǎng)絡(luò)剪枝

3．2．3深度壓縮

3．3下一個Big Thing： FPGA公司在AI時代的布局

3．3．1賽靈思

3．3．2英特爾

3．3．3Achronix

3．4路在何方： FPGA在AI時代未來的發(fā)展方向

3．5本章小結(jié)

第4章更簡單也更復(fù)雜——FPGA開發(fā)的新方法

4．1難上加難：現(xiàn)代FPGA開發(fā)的痛點

4．2讓軟件工程師開發(fā)FPGA——高層次綜合

4．2．1FPGA高層次綜合的前世今生

4．2．2高層次綜合的主要工作原理：
以AutoPilot為例

4．2．3高層次綜合工具常用的優(yōu)化方法

4．2．4高層次綜合的發(fā)展前景

4．3商業(yè)級開源開發(fā)工具：賽靈思Vitis

4．4一個晶體管也不能少：英特爾oneAPI

4．5本章小結(jié)

第5章站在巨人的肩上——FPGA發(fā)展的新趨勢

5．1百花齊放、百家爭鳴： FPGA學(xué)術(shù)研究概況

5．1．1多倫多大學(xué)

5．1．2加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)

5．1．3帝國理工學(xué)院

5．1．4清華大學(xué)

5．1．5FPGA領(lǐng)域的主要學(xué)術(shù)會議

5．2FPGA 20年最有影響力的25項研究成果

5．2．1FPGA系統(tǒng)架構(gòu)篇

5．2．2FPGA微架構(gòu)篇

5．2．3FPGA布局布線算法篇

5．2．4其他EDA/CAD算法篇

5．2．5FPGA應(yīng)用篇

5．3這是最好的時代——FPGA未來的發(fā)展方向

5．4本章小結(jié)