物聯(lián)網（IoT）時代開啟了人們對萬物互聯(lián)的無限大想象空間。有調查顯示，2022年全球物聯(lián)網業(yè)務規(guī)模將超過2550億美元，而中國將占據其中近1/4的份額，這是一個潛力巨大的市場。

隨著物聯(lián)網的加速推進，驅動著產業(yè)鏈上下游廠商的快速發(fā)展。但與此同時，物聯(lián)網的興起也帶來了一系列挑戰(zhàn)，比如數據爆炸、隱私保護與安全性等。如何快速地部署靈活、安全的物聯(lián)網應用，成為不少企業(yè)需要面臨的一個問題。

如何應對這些挑戰(zhàn)？在賽靈思（Xilinx）工業(yè)、視覺、醫(yī)療和科學(ISM)市場總監(jiān)ChetanKhona看來，利用賽靈思賦能技術，是在工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）與醫(yī)療物聯(lián)網（HcIoT）這兩個應用最廣的物聯(lián)網領域，打造智能、靈活應變的智能工廠與智慧醫(yī)療的一個理想選擇。

賽靈思ISM部門市場總監(jiān)ChetanKhona

賽靈思ISM業(yè)務增長進入快車道

談到賽靈思，這是一家有著輝煌創(chuàng)新歷史的公司。成立30多年來，賽靈思取得了60個行業(yè)第一，不但是FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）的發(fā)明者，還推出了全球首個ASIC增強型設計套件、首個軟件硬件都可以編程的SoC、行業(yè)首款多處理器SoC、首款將處理器集成在FPGA中以及全球首款自適應計算加速平臺(ACAP)，同時，賽靈思還是無晶圓半導體Fabless商業(yè)模式的首創(chuàng)者。

據ChetanKhona介紹，2019財年賽靈思的營收首次達到30億美元，同比增長24%。其中，ISM業(yè)務部門占到總收入的27%，從2016年以來，該部門的收入增長高達2.5倍，所服務的客戶數量更是數倍于其他幾個業(yè)務部門的客戶數量總和。也就是說，正有越來越多的工業(yè)和醫(yī)療領域客戶選擇了賽靈思。對此，ChetanKhona認為，盡管賽靈思的FPGA在工業(yè)和醫(yī)療領域此前有不少應用，“但對于工業(yè)和醫(yī)療用戶來說，尺寸和價格非常重要，而賽靈思SoC產品系列能在這個領域為他們提供更高的價值。”

尤其是，賽靈思突破性的基于ZynqSoC和ZynqUltraScale+SoC的跨邊緣計算和運的可擴展工業(yè)物聯(lián)網平臺，單芯片可以集安全處理器、通用處理器、GUGUP、DSP/CPU、模擬等功能，可以幫助客戶加速整體應用。例如，在武漢精鋒微控的6軸工業(yè)機器人控制柜應用中，一個賽靈思ZynqSoC取代了20多個芯片和工業(yè)網絡連接，以1/6的尺寸和1/5的成本提供了驚人的同步性能。“ZynqSoC能夠為云開發(fā)提供服務，同時還能提供IT和OT的支持，以及提供FPGA的定制化，所以工業(yè)性能加定制功能使得我們的產品非常有吸引力，這也是大家選擇賽靈思的第一大原因。”

此外，對于工業(yè)和醫(yī)療客戶來說至關重要的耐用性和長產品生命周期支持，賽靈思產品在質量和可靠性方面的卓越性能和表現(xiàn)，獲得了全球客戶的高度認可。“比如說讓我們引以為豪的是產品最低的生命周期，有很多半導體公司都做不到15年這樣的生命周期，但是對于工業(yè)客戶來說這又是必須的條件，所以我們可以為產品提供最低15年的生命周期，而且甚至還可以達到20年或更長。”ChetanKhona補充說。

三大關鍵領域方案打造智能且靈活應變的資產

數據，是物聯(lián)網應用中，實現(xiàn)預測性維護、資產分析、連接性的前提。無論是在工業(yè)還是在醫(yī)療領域，有大量的數據被創(chuàng)造出來，數據呈爆炸性增長。此前數據僅是用于一些本地的應用，但隨著物聯(lián)網時代的到來，越來越多的設備已經連接到了網絡，因此如何使用這些數據已經成為很多企業(yè)不得不思考的一個問題。

ChetanKhona談到，當前工業(yè)物聯(lián)網和醫(yī)療物聯(lián)網每天產生的數據達2.5艾字節(jié)(1艾字節(jié)等于10的18次方)，還有60堯字節(jié)(1堯字節(jié)=10的24次方)在2019年將用于人工智能(AI)。賽靈思的戰(zhàn)略就是幫助客戶盡可能靈活高效地利用數據。

“無論對于工業(yè)物聯(lián)網還是醫(yī)療物聯(lián)網，靈活應變的解決方案都非常重要。無論是設備、工廠還是醫(yī)院，這些都是非常昂貴的資產，越多的人去升級，使得它能夠提供靈活應變的解決方案，這樣就能夠越長的使用資產，延長它的資產壽命，并且提高投資回報率。”ChetanKhona強調，“只有賽靈思能夠做到硬件+軟件的靈活應變，使我們的產品更加靈活，而且性能更好。”

具體而言，賽靈思提供三大關鍵領域策略應對數據爆炸，包括世界級的工業(yè)與醫(yī)療物聯(lián)網解決方案堆棧，使用ALVEO加速器卡為工業(yè)PC加速，以及互補的邊緣與云協(xié)作。

世界級的工業(yè)與醫(yī)療物聯(lián)網解決方案堆棧，這個是面向智能邊緣應用而精選的賽靈思和生態(tài)系統(tǒng)產品。通過這個堆棧，賽靈思加入了業(yè)界領先的AI時延與性能，并和傳統(tǒng)的優(yōu)勢進行結合，提供了全套的解決方案，利用安全性的連接、控制、視覺、線路、軟件和人工智能來幫助客戶開發(fā)所需要的產品，進行更好的應用。ChetanKhona同時指出，賽靈思并不是所有領域的專家，也會使用非常廣泛的生態(tài)系統(tǒng)當中的專業(yè)、技術和知識能力，幫助用戶獲得他們所需要的解決方案。

而面向機器人運動規(guī)劃、PLC卸載等領域廣泛應用的工業(yè)PC加速，賽靈思提供了新推出的業(yè)界最快ALVEO加速器卡。ALVEO加速器卡是一款集成開發(fā)板，操作便捷，用戶只需將其插入PC卡槽，便可以完成CPU加速卡的功能，大大提升傳統(tǒng)方案的性能。據了解，相比傳統(tǒng)方案，ALVEO加速器卡的數據庫搜索和分析速度是傳統(tǒng)方案的90倍、金融計算速度是傳統(tǒng)方案的89倍、機器學習速度是傳統(tǒng)方案的20倍、視頻處理速度是傳統(tǒng)方案的12倍、高性能計算和生命科學較傳統(tǒng)速度提速10倍。

“機器人運動規(guī)劃非常重要，因為現(xiàn)在機器人的發(fā)展越來越多的已經進入到了人機協(xié)作的階段，也就是人和機器人要在同一個空間里合作，這里面機器人的規(guī)劃就顯得非常重要。”ChetanKhona舉例說，“人的很多行為是不可預見的，有的人在機器人旁邊需要撓一下他的頭，這對機器人就必須要計算出自己要反應的最佳動作，比如說有多余的動作要略過，整個過程需要通過高強度的計算，那就需要通過ALVEO加速器卡提供解決方案，而且它高效率極高，用了ALVEO加速器卡一臺PC可以控制8個機器人，大大改善工廠的架構和運行。”

對于工業(yè)物聯(lián)網和醫(yī)療物聯(lián)網來說，在云端進行數據處理的方式的延時非常高，并不利于海量數據傳輸的發(fā)展。因此，在邊緣計算和云的協(xié)作方面，賽靈思提供了面向嵌入式的設備接口，同時與包括亞馬遜、Google、微軟、阿里巴巴等云服務商進行合作，通過匯集控制行動和本地化分析，將應用從云移動到邊緣，即使用戶在云端連接丟失的情況下，系統(tǒng)依然能夠正常運行。

“我們的方案可以節(jié)省時間并降低總擁有成本，在面臨的標準和威脅不斷變化時歷久彌新，最大化隱私權并最大限度地減少數據傳輸，在單芯片嵌入式平臺中融合IT和OT，實現(xiàn)低時延、低功耗、高性能的邊緣AI。”ChetanKhona總結道，“通過這些方面，我們可以在未來工業(yè)和醫(yī)療物聯(lián)網領域打造賽靈思的優(yōu)勢，使我們能夠塑造未來的智能工廠以及未來的智慧醫(yī)療。”