双轮并驱！英特尔领衔FPGA人才培养和云端加速，对话英特尔FPGA中国创新中心总经理张瑞

看点：提振生态，反哺未来。

自2020年开年以来，FPGA在芯片界大放异彩。无论是呼吸机的核心“大脑”，还是新基建中的5G通信、人工智能和云计算，FPGA都发挥了相当关键的作用。 就在刚刚过去的两个月里，英特尔FPGA中国创新中心推出的FPGA在线视频课程已有超过4000名学员注册和超过1万次的学习。 作为全球FPGA两大巨头之一，英特尔冲到了推动中国FPGA生态建设的最前线，于2018年12月联手重庆市政府打造了全球最大、亚洲唯一的FPGA创新中心，将英特尔在FPGA领域积累的宝贵资源免费开放出来。 自创立以来，该中心兼顾人才培养和创新项目支持，一边通过办课程、设考试、发证书、备教材等方式培养中国FPGA人才；另一边通过云接入的方式免费开放算力资源，孵化近百家创新企业、高校及科研机构。 近日，智东西对话英特尔FPGA中国创新中心总经理 张瑞，就FPGA的应用前景、生态建设的关键要素、创新中心的最新进展及未来规划等话题进行深入交流。

▲英特尔FPGA中国创新中心

FPGA需求猛涨，专业人才稀缺

伴随着日新月异的信息技术变革大潮，FPGA正成为无可替代的核心芯片技术之一。 2020年开篇，突如其来的疫情给FPGA需求增长添加新的催化剂。比如英国科技公司戴森10天赶制出“救命”的呼吸机，用的就是英特尔FPGA芯片；在线会议、云课堂盛行背后的数据中心中，FPGA亦扮演着关键的加速作用。 FPGA，全名现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array），常被用于加速计算任务。 相较CPU、GPU等通用类芯片，面向特定领域的应用，FPGA执行效率更高、延时和能耗更低，尤其在整数运算方面加速优势明显。 相较专用集成电路（ASIC），FPGA的电路结构没有固化，可通过重复编程来适应变化的算法要求，开发周期短、灵活性更高，且小批量出货时成本更低。 无论是传统的航空航天、通信等应用，还是新兴的人工智能、5G通信、工业互联网、自动驾驶、云计算、边缘计算、物联网市场，对FPGA的需求均在持续走高。

▲4G基站与5G基站所需芯片价值量对比（来源：天风证券） 以5G通信为例，未来很长一段时间，其相关行业标准和优化方案均将持续变化，需要开发周期短、延时低且灵活可编程的芯片方案，在标准彻底定型前，FPGA都将扮演主要角色。 据市场研究机构MRFR统计，2019年全球FPGA市场规模约为69亿美元，预计到2025年市场规模有望达到125亿美元。

▲2013-2025年FPGA市场规模增长情况（来源：天风证券） 然而国内FPGA人才长期处于高度稀缺的状态。有第三方数据统计，美国FPGA工程师有三四十万，而中国FPGA工程师仅有两三万，约为美国的1/10。 硬件描述语言编程难度大、教育资源相对稀缺、开发成本高等壁垒，将许多开发者拒在FPGA的门外。企业招不到合适的人，学生或工程师想进阶却找不到门路，人才缺口正掣肘着国内FPGA生态的发展。 肩负着发展中国FPGA生态的使命，2018年12月，英特尔FPGA中国创新中心在中国重庆市西永微电子产业园区正式起航。 在重庆市政府、西永微电园、创新中心运营合作伙伴海运捷讯、数据中心战略合作伙伴戴尔等机构以及众多高校的支持下，创新中心的多项工作取得显著成果。

FPGA人才的三重进阶

2019年8月21日，英特尔FPGA中国创新中心正式推出全方位FPGA人才培养体系，立下目标3年培训10000名FPGA工程师，推动FPGA人才数量增长25%。 为实现这一目标，该创新中心从培训课程、考试&证书、系列丛书三个方面来加速FPGA人才养成。 第一阶是培训课程。 在疫情开始阶段，英特尔FPGA中国创新中心已在非常短的时间将线下课程通过录制视频音频等方式，转为在线培训课程并于3月5日正式上线，随后紧锣密鼓地推出强化学员动手和实践能力的一系列在线实操培训。 其FPGA培训课程体系包括入门级、中级、高级、专家级FPGA工程师，全方位开展开发语言、开发工具、配置电路、具体开发流程等环节的系统教学。 入门级提供在线培训课程，中级会结合课程与动手实践，高级和专家级则要求学员有非常详尽的研究方向。

其中，专家级FPGA工程师培训主要面向高级FPGA从业者及高校相关专业研究生，分为人工智能方向、高速接口方向、算法加速方向、数字信号处理方向及片上系统SoC方向。 短短两个月间，已有超过4000名学员注册和超过10000次的视频学习。 第二阶是考试&证书。 5月24日，英特尔FPGA中国创新中心已举行第一次FPGA线上考试，并在考前安排复习课程、课后练习、考前答疑等环节，帮学员查漏补缺，进一步强化知识和技能。 通过考试的学员，就会获得相应级别的FPGA工程师证书，作为具备相应专业知识和技能的例证。

第三阶是英特尔FPGA中国创新中心系列丛书。 由于当前FPGA专业教材资源相对有限、部分教材更新不及时，英特尔FPGA中国创新中心将聚集多位名师编撰涵盖业界前沿理论、英特尔FPGA先进技术的系列丛书。 丛书共包含10本专业书籍，当前已编撰5本，有3本已出版并在各大平台上有售。

此外，英特尔FPGA中国创新中心还积极推进产学融合，通过联手重庆大学、重庆邮电大学等多所高校，建立联合实验室、搭建实训平台，在FPGA专业技术人才培养、项目研发、科研设备共享等方面深度合作。

免费扶持创企，从云开放资源

除了培育人才外，英特尔FPGA中国创新中心还推出了用于解决全国创新企业、初创团队、高校及科研机构痛点的FPGA云加速中心。 FPGA云加速中心在去年3月25日正式上线，主要解决两大难题：缺成本、缺技术。 有些初创公司刚起步只有十几个人，资金有限，几乎不可能购置很多服务器和板卡来做试验，即便咬牙买了硬件设备，还需招一波专业人才来使用这些设备。 而英特尔FPGA云加速中心的核心助力，配备115块基于英特尔Stratix10和Arria10的FPGA加速卡，100多台戴尔易安信R740服务器，和管理、储存服务器，及网络和安全设备等价值数千万的软硬件设施，结合海云捷迅在开源云领域的技术及解决方案，为面向全国范围内的创新企业、初创团队、高校及科研机构，提供FPGA云主机，实现云端FPGA加速的开发、测试和验证，并通过FPGA的底层硬件支持平台，简化开发者对底层通用设备的访问，使其更聚焦到业务功能的开发。 在FPGA云加速中心的支持下，各企业及科研机构不用花钱、不用招人，更无需懂底层硬件编程，即可从云端体验FPGA产品带来的加速效果。即便是从未用过FPGA的企业，在免费的FPGA底层硬件支持平台以及工程师在线技术支持的帮助下，也可远程直接将算法和产品验证放在平台上进行，解决技术门槛高的问题。

▲英特尔FPGA云加速中心 张瑞说，正是云接入的特点，使得云加速中心在疫情期间也基本没受影响，仍能持续向初创公司及科研机构提供支持。 据介绍，英特尔FPGA云加速平台已累计服务近百家企业、高校及科研机构，覆盖人工智能、大数据&云计算、5G&通讯、视频&图像处理、金融加速、智慧医疗、机器视觉、工业等多个应用领域。 例如在金融加速领域，FPGA云加速平台能将延时从毫秒级降至微秒级，较传统方案提高了2个数量级；在数据中心及大数据领域，加速海量数据分析和建模，使企业推荐系统的效率及精准性提升数倍；在计算加速领域，面向不规则结构数据库的数据加速处理应用验证效果显著。 张瑞说，未来在新基建数字转型、智能升级、融合创新以及中国西部（重庆）科学城建设规划的大环境下，FPGA云加速中心将会大力支持5G、人工智能、数据中心等与新基建相关方向的创新孵化。

未来期望将云加速中心升级成设计中心

在英特尔FPGA中国创新中心，人才培养体系和云加速中心两条主线是相辅相成的。 据张瑞介绍，更长远的规划是在培养足够多的高级FPGA专业人才后，希望将云加速中心升级为一个设计中心，直接帮助客户做满足特定需求的定制化设计及服务。 除了今年着力推进的云加速中心和人才培训计划外，英特尔FPGA中国创新中心也通过举办FPGA智能创新国际大赛、开放FPGA创新展厅的方式，激励更多团队打造面向不同行业应用的FPGA创新项目及成果。

▲英特尔FPGA创新展厅 在约1000平方米的FPGA创新展厅中，汇集了英特尔FPGA最新科技及解决方案展示，以及来自AI、5G&通信、大数据&云服务、自动驾驶、视频&图像处理、工业等多个细分领域的百余项生态合作伙伴创新成果展示。 自展厅开放以来，已有100余家企事业单位共计2000多名专业访客参观了FPGA创新展厅。

结语：新风口下，FPGA生态方兴未艾

就现有芯片市场来看，FPGA工程师就业的前景非常广阔，许多公司正虚位以待。 但FPGA领域相对小众，技术门槛偏高，需要像英特尔这样在生态建设和技术积累方面均有成熟经验的巨头，来牵头推进人才培养和企业孵化，以填补生态上的空白。 我们看到以重庆西永微电子产业园区的FPGA创新中心为枢纽，英特尔正循序渐进地编织一张FPGA生态大网，通过课程培训、云加速中心、创新大赛、创新展厅等多线并行，探索着加速FPGA生态建设的方向。 以5G、AI、云计算等信息基础设施为代表的“新基建”正酝酿着新的变化，带动FPGA市场需求的增长。 随着英特尔FPGA中国创新中心循序渐进地提速FPGA生态建设，结合产学研的合力，有望为新一轮科技创新添加新的动能。而随着国内FPGA生态的日臻完善，最终生态中的每个合作伙伴都将是受益者。

（本账号系网易新闻·网易号“各有态度”签约帐号）

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