Tamil
FPGA-வழங்கிய படத்தை சுருக்கம் செய்யும் தொழில்நுட்பம்: 2024-ல் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும்
08.06 துருக
இன்றைய தரவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட உலகில், பாண்ட்விட்த்-கட்டுப்பாட்டில் உள்ள மாட்யூல்கள்—ஐஓடி சென்சார்கள் மற்றும் தொழில்துறைகேமராஸ்மருத்துவ படக்குழு சாதனங்களுக்கு—ஒரு முக்கிய சவாலுக்கு எதிர்கொள்கின்றன: கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நெட்வொர்க்குகளை அதிகரிக்காமல் உயர் தீர்மான படங்களை அனுப்புவது. பாரம்பரிய மென்பொருள் அடிப்படையிலான சுருக்கம் அடிக்கடி வேகம், தரம் மற்றும் செயல்திறனை சமநிலைப்படுத்த முடியாது, இதனால் அமைப்புகள் பின்னடைவு அடைகின்றன அல்லது தரவின் முழுமையை பாதிக்கின்றன. அதில் FPGA-வழங்கிய படம் சுருக்கம் உதவுகிறது: பாண்ட்விட்த்-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கான தங்க தரநிலையாக மாறும் ஒரு ஹார்ட்வேரை அடிப்படையாகக் கொண்ட தீர்வு.
ஏன் பாண்ட்விட்த்-கட்டுப்பட்ட மாட்யூல்கள் படத் தரவுடன் போராடுகின்றன
பரிமாணம்-கட்டுப்பட்ட மாடுல்கள் தரவுப் பரிமாற்றம் சக்தி கட்டுப்பாடுகள், நெட்வொர்க் தாமதம், அல்லது அடிப்படைக் கட்டமைப்பு வரம்புகள் போன்ற காரணிகளால் கட்டுப்படுத்தப்படும் சூழல்களில் செயல்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகள்:
• குறுக்கீட்டு ரேடியோ இணைப்பு திறனுடன் கூடிய ட்ரோன்கள் மற்றும் UAVகள்
• தூர இடங்களில் புத்திசாலி கண்காணிப்பு கேமராக்கள்
• குறைந்த-பாண்ட்விட்த் நெட்வொர்க்களை நம்பி செயல்படும் மின்கருவிகள்
• தொழில்துறை IoT சென்சார்கள் தொழிற்சாலை அமைப்புகளில்
உயர் தீர்மானம் கொண்ட படங்கள், பகுப்பாய்வுக்கு அவசியமானவை, பெரிய பாண்ட்விட்த் பயன்படுத்துகின்றன. ஒரு தனி அசுத்தமான 4K படம் 1GB ஐ மீறலாம், இது 5G, Wi-Fi, அல்லது செலுலர் நெட்வொர்க்களில் நேரடி பரிமாற்றத்தை Nearly impossible ஆகக் கெடுக்கிறது. இதற்கு காரணமாக உள்ளது:
• முக்கிய முடிவெடுக்கையில் தாமதங்கள் (எ.கா., தன்னாட்சி வாகன அமைப்புகள்)
• பேக்கெட் இழப்பு மற்றும் தரவுப் பிழை
• மீட்டுப்பரிமாற்றங்களின் மூலம் அதிகரிக்கப்பட்ட மின்சார உபயோகம்
• காலத்திற்கேற்ப செயல்பாடுகளில் தோல்வியுற்ற அமைப்பு செயல்திறன்
எப்படி FPGAs படக் குருத்தில் பரந்தளவுக்கான சவால்களை தீர்க்கின்றன
புலம்-மாற்றக்கூடிய கேட் அரேஸ் (FPGAs) என்பது ASICs இன் பன்னாட்டு செயலாக்க சக்தியுடன் மென்பொருளின் நெகிழ்வை இணைக்கும் மறுசீரமைக்கக்கூடிய ஹார்ட்வேரில் உள்ள சிப்புகள் ஆகும். CPU கள் அல்லது GPU கள் போல, FPGAs கள் ஹார்ட்வேரில் படத்தை சுருக்கம் செய்யும் ஆல்காரிதங்களை இயக்குவதற்காக தனிப்பயனாக்கப்படுகின்றன—இவை பாண்ட்விட்த்-குறைவான மாட்யூல்களுக்கு சிறந்ததாக உள்ளன.
FPGA-ஐ வேகமாக்கிய படக் குருத்தல்: முக்கிய நன்மைகள்
1. வேகமான செயலாக்கம், குறைந்த தாமதம்
படக் குருட்டு சுருக்கம் மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படும் பணிகளுக்கு சார்ந்தது: தனித்துவ கோசீன் மாற்றங்கள் (DCT), அளவீடு, மற்றும் எண்ட்ரோபி குறியீட்டு. FPGAs இந்த பணிகளை ஒரே நேரத்தில் பல படக் கட்டங்களை செயலாக்குவதன் மூலம் பன்முகமாக்குகின்றன. இது மில்லிசெகண்டுகளிலிருந்து (CPU களுடன்) மைக்ரோசெகண்டுகளுக்கு தாமதத்தை குறைக்கிறது - தன்னாட்சி வாகன கேமரா அல்லது நேரடி மருத்துவ ஊடகங்கள் போன்ற நேர்முக அமைப்புகளுக்கு முக்கியமானது.
2. குறைக்கப்பட்ட சக்தி உபயோகிப்பு
FPGAs GPU கள் அல்லது உயர் செயல்திறன் CPU களுக்கு ஒப்பிடும்போது 30-50% குறைவான மின்சாரத்தை பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் அதிகமான throughput ஐ வழங்குகின்றன. பேட்டரி இயக்கப்படும் சாதனங்களுக்கு (எ.கா., விலங்கியல் கண்காணிப்பு கேமரா, மொபைல் அல்ட்ராசவுண்ட் இயந்திரங்கள்) இது செயல்பாட்டு வாழ்க்கையை மணிநேரங்கள் அல்லது நாட்கள் வரை நீட்டிக்கிறது.
3. அனுகூலிக்கக்கூடிய அழுத்தம் விகிதங்கள்
ஒவ்வொரு பாண்ட்விட்த்-கட்டுப்பாட்டுக்குட்பட்ட மாடுலுக்கும் தனித்துவமான தேவைகள் உள்ளன: சில ultra-low latency ஐ தேவைப்படுத்துகின்றன, மற்றவை அதிகतम கம்பிரசனுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கின்றன. FPGAs குறிப்பிட்ட விகிதங்களுக்கு உகந்தவாறு மறுபrogram செய்யக்கூடியவை—எ.கா., செயற்கைக்கோள் கீழே இறக்குமதிக்கான 20:1 கம்பிரசன் அல்லது தொழில்துறை குறைபாடுகளை கண்டறிதலில் நுணுக்கமான விவரங்களை பாதுகாக்க 5:1.
4. சீரான முனை ஒருங்கிணைப்பு
FPGAs சென்சார்கள், ADCகள் மற்றும் நெட்வொர்க் இடைமுகங்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு முடிவில் முடிவுக்கு செல்லும் குழாய்களை உருவாக்குகின்றன. மூலத்தில் படங்களை சுருக்குவதன் மூலம் (அவை நெட்வொர்க்கில் நுழைவதற்கு முன்பு), அவை ஆரம்பத்திலேயே பாண்ட்விட்த் சுமையை குறைக்கின்றன—அனாவசிய தரவுப் பரிமாற்றத்தில் வளங்களை வீணாக்குவதற்கான மேலும் இல்லை.
மேலே உள்ள பயன்பாடுகள்: பாண்ட்விட்த்-குறைந்த மாடல்களில் FPGA சுருக்கம்
FPGAs ஏற்கனவே பாண்ட்விட்த்-கட்டுப்பாட்டில் உள்ள அமைப்புகளை நம்பிக்கையுடன் கொண்ட தொழில்களை மாற்றி அமைக்கின்றன:
• தொழில்துறை IoT (IIoT): தொழிற்சாலை கேமராக்கள் தினசரி டெராபைட்டுகள் அளவிலான தரவுகளை உருவாக்குகின்றன. FPGA கள் நேரத்தில் படங்களை சுருக்குகின்றன, முக்கியமான கட்டங்களை (எ.கா., உபகரணப் பிழைகள்) மட்டுமே மேகத்திற்கு அனுப்புகின்றன - பாண்ட்விட்த் பயன்பாட்டை 70%+ குறைக்கிறது.
• தொலைமருத்துவம்: மின்கருவிகள் MRI/அல்ட்ராசவுண்ட் சாதனங்கள் தொலைதூர ரேடியோலாஜிஸ்ட்களுக்கு உயர் தீர்மான ஸ்கான்களை அனுப்ப வேண்டும். FPGAs படங்களை சுருக்கி, நோயியல் விவரங்களை பாதுகாக்கின்றன, கிராமப்புற 4G/5G நெட்வொர்க்களில் நம்பகமான அனுப்புதலுக்கு உதவுகின்றன.
• வானிலை கண்காணிப்பு: பேருந்துகள் 4K வீடியோவை பேரிடர் எதிர்வினை பயன்பாட்டிற்காக பிடிக்கின்றன, FPGAs களை அடிப்படையில் ஒளிபரப்புகளை சுருக்குவதற்காக பயன்படுத்துகின்றன, வரம்பான ரேடியோ இணைப்புகளில் கட்டம் விழாமல் நேரத்தில் வழங்குவதை உறுதி செய்கின்றன.
• ஆட்டோமோட்டிவ் சிஸ்டம்ஸ்: சுய இயக்கம் கொண்ட கார்கள் கேமரா ஃபீட்களை சுருக்குவதற்கு FPGAs ஐப் பயன்படுத்துகின்றன, படம் பிடிக்கும் மற்றும் முடிவு எடுக்கும் இடையே உள்ள தாமதத்தை குறைக்கிறது - மோதல் தவிர்க்கும் ஒரு உயிர் காப்பாற்றும் நன்மை.
FPGA செயலாக்கத்திற்கு சிறந்த படக் குருத்து அல்காரிதங்கள்
எல்லா ஆல்கொரிதம்களும் FPGA களுடன் ஒரே அளவுக்கு நன்றாக வேலை செய்யவில்லை. சிறந்த விருப்பங்கள் உதிரி திறன் மற்றும் சுருக்க செயல்திறனை சமநிலைப்படுத்துகின்றன:
அல்கொரிதம் | பயன்பாட்டு வழக்கு | FPGA நன்மை | பாண்ட்விட்த் சேமிப்பு |
JPEG/JPEG-LS | குறைந்த சிக்கலான, நேரடி | வேகமான DCT மற்றும் ஹஃப்மன் குறியீட்டமைப்பு | 10:1 வரை |
HEVC (H.265) | உயர் தீர்மான வீடியோ (4K/8K) | மேம்பட்ட இயக்க மாற்றத்தைக் கையாள்கிறது தனிப்பட்ட ALUs மூலம் | 20:1 வரை |
அனுகூலமான எளிதான குறியீடுகள் | தர்மல்/சேட்டிலிட் படமெடுப்பு | குறிப்பிட்ட தரவுப் பாணிகளுக்காக மேம்படுத்தப்பட்டது | 50:1 வரை |
FPGA சுருக்கத்தின் எதிர்காலம்: AI + ஹார்ட்வேர் வேகப்படுத்தல்
எனவே, AI-ஐ இயக்கும் சுருக்கம் (எடுத்துக்காட்டாக, கூகிளின் BPG போன்ற நரம்பியல் நெட்வொர்க் அடிப்படையிலான முறைகள்) traction பெறுவதற்காக, FPGAs இந்த அடுத்த தலைமுறை ஆல்காரிதங்களை இயக்குவதற்கான சிறந்த தளம் ஆக உருவாகி வருகின்றன. FPGAs ML முன்னறிவிப்பு மற்றும் சுருக்கத்தை இரண்டையும் வேகமாக்கலாம், முக்கியமான படப் பகுதிகளை முன்னுரிமை அளிக்கும் "அறிவுத்திறன் சுருக்கம்" ஐ சுருக்கம் செய்யும் போது (எடுத்துக்காட்டாக, கண்காணிப்பு கட்டத்தில் உள்ள ஒரு நடைபாதை) மற்றும் தேவையற்ற பகுதிகளை (எடுத்துக்காட்டாக, காலியான வானம்) மேலும் தீவிரமாக சுருக்கம் செய்யலாம்.
இந்த FPGA ஹார்ட்வேர் மற்றும் AI இன் இணைப்பு பாண்ட்விட்த்-கட்டுப்பாட்டில் உள்ள மாட்யூல்களுக்கு புதிய வாய்ப்புகளை திறக்கிறது - புத்திசாலி தொலைமருத்துவ கருவிகள் முதல் மேலும் திறமையான ஸ்மார்ட் நகர சென்சார்கள் வரை.
உங்கள் பாண்ட்விட்த்-குறுக்கீட்டுள்ள அமைப்பை மேம்படுத்த தயாரா?
FPGA-ஐ வேகமாக்கிய படத்தை சுருக்குவது மேம்பாடு மட்டுமல்ல - இது பாண்ட்விட்த்-குறைவான மாடல்களுக்கு தேவையாகும். குறைந்த தாமதம், உயர் செயல்திறன் மற்றும் தனிப்பயனாக்கக்கூடிய செயல்திறனை வழங்குவதன் மூலம், FPGA-கள் மென்பொருள் அடிப்படையிலான தீர்வுகளை பாதிக்கும் வர்த்தகங்களை தீர்க்கின்றன.
நீங்கள் பேட்டரி இயக்கப்படும் சென்சாரை அல்லது உயர் வேக தொழில்துறை கேமராவை வடிவமைக்கிறீர்களா, FPGA கள் குறைந்த பாண்ட்விட்துடன் அதிகமான தரவுகளை அனுப்ப அனுமதிக்கின்றன - தரத்தை இழக்காமல். படத்தின் தீர்மானங்கள் மற்றும் எட்ஜ் சாதனங்களின் ஏற்றத்தொடர்பு வளர்ந்தபோது, FPGA வேகப்படுத்தல் பாண்ட்விட்த் திறனுக்கான தரநிலையாக மாறும்.
தொடர்பு
உங்கள் தகவலை விட்டு நாங்கள் உங்களை தொடர்பு கொள்ளுவோம்.
WhatsApp
WeChat