科创中国

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电子信息技术

需求背景

设计一套通用的FPGA系统，该系统以大规模FPGA芯片为核心，带有通用的计算机接口以及丰富的板上功能扩展部件，能较好的满足对应场景的应用需求，并可用于全新产品开发的原型验证、IC前端设计验证、IP核验证以及EDA实验等，同时也可作为高速多通道逻辑分析仪使用。

需解决的主要技术难题

1. 高性能与低功耗平衡：FPGA芯片需要在提供高性能的同时尽量降低功耗，以满足感知和认知应用的需求。这涉及到设计高效的电路结构和算法，优化功耗管理策略，以及对芯片结构的细致优化。

2. 计算与通信的集成：感知认知一体化芯片需要同时进行感知和认知任务，并且在芯片内部进行高效的数据通信。这要求设计出能够支持多任务并行计算的结构，同时兼顾通信带宽和延迟的需求。

3. 算法与硬件的协同设计：感知认知一体化芯片需要针对具体的应用场景，设计高效的感知和认知算法，并将其与硬件结构紧密结合。这要求算法设计人员和芯片设计人员之间的紧密合作，以充分发挥硬件的并行计算能力和算法的优势。

4. 高度可重构性与可扩展性：FPGA芯片需要具备高度可重构性，以适应不同的感知和认知任务，并具备可扩展性，以适应未来的技术发展和应用需求。这要求设计出灵活的架构和架构可编程性，同时考虑未来技术的演进和扩展性的要求。

5. 系统级集成和验证：感知认知一体化芯片不仅需要设计芯片级的电路和算法，还需要进行系统级的集成和验证。这包括芯片与外部传感器、通信接口和软件的集成，以及在实际应用场景下的验证和测试。

6. 安全和可靠性：感知认知一体化芯片通常被应用于关键任务和敏感数据处理，因此安全和可靠性是技术难题中的一个重要方面。这要求设计出安全的芯片结构和算法，支持硬件和软件级别的安全机制，并具备强大的容错和故障处理能力。

期望实现的主要技术目标

1、实时性：它可以在本地处理数据，提供实时的响应。2、支持标准容器引擎，支持第三方算法和应用快速部署。3、支持垂直行业边缘AI方案：在高算力基础上，部署安监，安防的算法，提供方案级产品，且支持用户二次开发。4、4TOPS INT8算力。

需求解析

解析单位：“科创中国”天津中科院先进科技成果技术转移转化专业科技服务团（天津中科先进技术产业有限公司） 解析时间：2023-10-12

吴正斌

天津中科先进技术产业有限公司

总经理

综合评价

这个企业已经有一定的基础，建议与相关学会组织搭建平台，请学会以及研究所、大学和相关企业参与，可能会攻克难关，会对我们国家甚至世界所存在问题提出解决的措施并做出贡献，前途可期。

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