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一文看懂!国内大厂都在用FPGA做什么?

二牛学FPGA二牛学FPGA
技术分享
14小时前
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提到FPGA,很多入门学习者都会有疑问:它到底有什么用?国内那些科技大厂,真的会大规模用它吗?

答案是:当然会!而且FPGA早已渗透到我们生活的方方面面——你刷的抖音视频、用的5G手机、看的监控画面、甚至自动驾驶的感知系统,背后都可能有FPGA的身影。

一文看懂!国内大厂都在用FPGA做什么? - 第1张

作为“可编程的硬件”,FPGA最大的优势的是 硬件级的高速处理、可灵活重构、低延迟、低功耗 ,刚好契合大厂在核心业务中“既要快、又要灵活”的需求。今天就用最通俗的语言,给大家科普国内主流大厂的FPGA应用,帮大家搞懂“FPGA到底能落地做什么”,也为正在学习FPGA的你找准方向~

一、通信巨头:华为、中兴——FPGA撑起5G通信骨架

对于华为、中兴这样的通信龙头,FPGA是5G时代的“核心助力”,主要解决“高速信号处理”和“低延迟传输”的难题,毕竟5G的数据量、传输速度,普通芯片根本扛不住。

1. 华为:从5G基站到云计算,FPGA无处不在

我们每天用的5G信号,很多都来自华为的5G基站,而基站的“大脑”之一,就是FPGA。它主要负责 基带信号处理、波束成形 ——简单说,就是把我们手机发出的信号快速处理、放大,确保5G信号稳定、覆盖广,还能精准聚焦到用户(比如你在人群中刷视频,信号也不会卡顿)。

除此之外,华为云的视频转码、基因计算,还有数据中心的网络加速,也都用到了FPGA。比如我们刷的短视频,能快速从高清转成适配手机的清晰度,背后就是FPGA在高速处理,比普通CPU快几十倍,还更省电。

2. 中兴通讯:5G承载网的“加速小能手”

中兴的FPGA应用,重点在5G承载网和核心网。比如我们用5G刷直播、玩网游,数据要通过承载网快速传输,FPGA就负责 协议转换、流量调度 ,避免数据卡顿、丢失。

另外,中兴的5G小基站、高速光模块,也用到了国产FPGA(比如安路科技的芯片),既实现了核心部件的国产化,也能满足工业控制、车联网等场景的超低延迟需求。

二、互联网大厂:阿里、腾讯、百度、字节——FPGA让体验更流畅

我们每天用的淘宝、微信、抖音、百度,背后都有海量的数据要处理,FPGA的作用就是“给服务器减负、提速”,让我们的使用体验更流畅。

1. 阿里云:云计算的“硬件加速器”

阿里云推出了专门的FPGA云服务器,普通人虽然用不到,但我们在淘宝购物时的图片转码、医疗领域的基因测序,都靠它来加速。比如一张高清商品图,能快速压缩成适合手机加载的大小,还不影响画质,这就是FPGA的功劳——处理速度是CPU的30倍以上,还能节省大量服务器成本。

2. 腾讯:视频和游戏的“幕后功臣”

我们看腾讯视频的高清直播、玩云游戏,背后都有FPGA在发力。它主要负责 视频编解码、3D渲染 :比如把4K直播流压缩成适合手机观看的清晰度,带宽能节省一半以上;云游戏不用高性能手机,靠FPGA加速渲染,低端手机也能流畅玩3A大作。

3. 百度:AI和自动驾驶的“核心支撑”

百度的搜索推荐、自动驾驶(阿波罗平台),都离不开FPGA。比如我们打开百度,能快速刷到感兴趣的内容,是FPGA在加速AI推理,快速处理我们的浏览习惯;自动驾驶汽车的激光雷达,能快速识别路况、躲避障碍物,也是FPGA在实时处理传感器数据,延迟低到毫秒级。

值得一提的是,百度的昆仑芯(AI芯片),最初就是用FPGA做原型验证的——可以说,FPGA是AI芯片研发的“敲门砖”。

4. 字节跳动:抖音背后的“速度保障”

抖音每天有上亿条视频上传、播放,视频的压缩、转码、AI审核(比如识别违规内容),都需要FPGA来加速。字节跳动用FPGA做视频编解码,压缩效率比行业主流高30%,既能节省带宽成本,又能让我们刷视频时加载更快,哪怕是弱网环境也不卡顿。

三、安防与硬件巨头:海康威视、大华、浪潮——FPGA守护日常安全

在安防领域,FPGA的“实时性”优势被发挥到极致——监控画面的实时分析、目标识别,都需要它来快速响应。

1. 海康威视:监控摄像头的“智慧大脑”

我们小区、商场的监控摄像头,很多都是海康威视的,而摄像头能实现人脸识别、车牌识别,背后就是FPGA在工作。它能实时处理监控画面,快速识别目标,延迟低到微秒级,哪怕是夜间低照度环境,也能精准识别,保障安防安全。

2. 大华股份:智能交通的“得力助手”

马路上的交通监控、闯红灯抓拍、车流统计,很多都用到了大华的方案。FPGA能实时处理多路高清监控画面,快速识别车牌、统计车流,还能联动红绿灯调度,缓解交通拥堵。

3. 浪潮信息:AI服务器的“加速伙伴”

浪潮的AI服务器,主要用于大模型部署、工业AI等场景,FPGA在这里扮演“加速角色”——和GPU配合,让AI训练、推理的速度提升几十倍,比如金融领域的风险控制、医疗领域的影像分析,都能快速完成。

厂商核心应用技术方案产品案例
华为5G基站、云计算、数据中心网络、智能网卡自研基带芯片+FPGA,Xilinx UltraScale+,软硬协同、动态重构5G基站基带板、华为云FPGA加速云服务器、CloudFabric 3.0网络、智能网卡
中兴通讯5G承载网、核心网、5G小基站、光传输设备FPGA+CPU异构架构,国产FPGA(安路科技),网络功能虚拟化加速ZXCTN 6700 SPN设备、Common Core核心网、5G小基站、200G高速光模块
阿里云云计算加速、AI推理、视频/图片转码、基因计算自研FPGA加速卡,Xilinx/Intel FPGA,云原生部署、弹性伸缩F3 FPGA计算实例、FaaS平台、智能网卡、图片转码服务
腾讯云计算、视频编解码、游戏云渲染、全景直播Xilinx/Intel FPGA,全栈FPGA云服务,视频编码优化FX3/FI3 FPGA实例、极速高清转码、全景直播处理、游戏云渲染服务
百度AI训练/推理、自动驾驶、搜索推荐、AI芯片研发FPGA原型验证→ASIC量产,昆仑芯XPU-P架构,适配主流AI框架昆仑芯P800、百舸AI平台、Apollo自动驾驶感知系统、搜索推荐引擎
字节跳动视频编解码、AI推理、数据中心加速、VR直播Xilinx UltraScale+ FPGA,与BMF多媒体框架深度集成自研视频编解码芯片(FPGA原型)、数据中心加速方案、8K/H.266直播加速
海康威视视频监控、智能安防、机器视觉、多屏控制FPGA+ARM异构架构,国产FPGA替代,低延迟图像处理网络摄像机、视频编码器、智能分析盒、多屏控制器
大华股份安防监控、智能交通、多屏显示、车牌识别国产FPGA(紫光同创),端-边-云三级加速,高可靠性设计DH-DSCON3000控制器、超能车牌识别摄像机、智能交通解决方案
浪潮信息AI加速、云计算、超算中心、存储/网络加速Intel FPGA,FPGA+GPU异构架构,全栈加速方案F10A/F37X FPGA加速卡、元脑AI服务器、数据中心存储加速方案

四、FPGA科普小结:为什么大厂都离不开它?

看了这么多大厂的应用,相信大家已经明白:FPGA不是“小众芯片”,而是支撑数字经济的“核心硬件”。总结下来,大厂用它的核心原因有3点:

一、快:硬件级并行处理,延迟比CPU低10-100倍,适合5G、自动驾驶、监控等实时场景;

二、灵:可重构——不用换硬件,只要重新编程,就能实现新功能,比如5G基站从NSA升级到SA,不用换芯片,编程就能完成;

三、省:高能效比,处理相同任务,功耗比CPU、GPU低50%-80%,适合数据中心大规模部署,节省电费成本。

最后:写给正在学习FPGA的你

从通信、互联网,到安防、AI、自动驾驶,FPGA的应用场景越来越广,而且随着国产FPGA的崛起(紫光同创、安路科技等),相关人才的需求也在激增。

如果你正在入门FPGA,或者想提升FPGA实战能力,掌握大厂核心应用技术,关注成电国芯FPGA培训,后续我们会持续分享FPGA入门干货、实战案例、大厂技术拆解,帮你少走弯路,快速成长为符合企业需求的FPGA工程师~

欢迎留言互动:你最想了解哪个大厂的FPGA应用?或者在学习FPGA时遇到了什么问题?评论区告诉我!

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这家伙真懒,几个字都不愿写!
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