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全可编程视角下的未来十年

作者:谢凯年时间:2014-10-28来源:电子产品世界收藏
编者按:  异构、多核、一大堆晶体管,在1ms内要完成大量计算,这是今后十年业界要面对的事。这听起来很困难,似乎要很多的知识,什么硬件、软件知识,大家很发怵,认为跟踪该技术太艰难了。其实不难,我自己十多年没写Code,我专门试一下,我利用在火车、飞机上的时间看一看Zynq和Vivado的书和文档,后来做了实验,也差不多会做了。现在我们的课程,教大学本科三年级的学生能够在短时间内掌握Zynq。实际上,Zynq和Vivado没什么了不起,只是工具而已。

  未来的世界什么样?

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/264521.htm

  三维重构音乐会

  很多人喜欢“维也纳新年音乐会”。这两年的音乐会,现场有很多人拿着移动设备拍摄。未来十年,这些信息会传输到云端,它们能做的事情就太多了,例如,我们可以在云端重构一个三维的虚拟现场,你可以用你的鼠标在任意角度飞行,一直飞到演奏的小提琴手那去,去看它的视频。因为每个人都在从各个角度替你在观察这个人,所以一定可以做一个三维的东西,而且是实时的,使你看得比在场的人还清楚。而现场的人辛苦地举着摄像头,都是在为你服务的。

  球场观众戴着Google眼镜

  2020年,巨大的体育场里面坐满了观众,很多人戴着Google眼镜,每个人的眼睛都在看着球场,当然你可以三维重构球场,可是还进一步,观众希望通过Google眼镜看到正在跑动的运动员的更多信息,诸如他的力量值、体力值、经验、姓名,以及他刚刚射门,射门的总次数,这些都可以实时地在这个人的体像上进行叠加。

  这就是今后十年业界准备做的事。我们的教学和科研就是为这一天的到来而准备的,而且一定要很快地到那个点去。那么这个点是什么呢?

  关键的

  要想预测,我们一定要学哲学。哲学告诉我们,我们整天忙碌,就是为了给人类提供更好的服务。我们用电子信息手段可以提供什么服务?例如1秒钟(s)可敲击一次键盘;100ms可以听音乐;10ms可以看视频;如果是,就是你的神经和力量的控制时间,比如你用手碰到电风扇,手会马上缩回来,这个反应速度是。所以我们接下来要做的,就是能够在1ms时间内做很多事情。

  举个简单的例子,如果我们通过网络的云计算在1ms之内做出决策,应用在我们的汽车上,汽车可以在没有红绿灯的情况下,用无线方式互相通讯,如果车快撞上,用1ms的时间刹车或马上加速,这就是无人驾驶汽车。如果有行人,由于行人有手机,手机会发出信号,汽车开过来时就会自动减速,让行人走过去。这是一个无损的理想应用,也就是所谓的未来的智能交通。

  其实,这里面有一个很大的问题,汽车之间互相通讯用1ms的时间,我们肯定要用云端来控制,那么云是不是可以随便放的呢?假设汽车在上海,我是不是可以用在北京的云来得到智能服务?答案是不行。因为光一秒钟也就跑三十万公里,1ms光能跑300公里,还要考虑打个来回,即150公里,也就相当于上海到无锡的距离。所以在设计无线接入网的时候,云计算必须是一个分布式的云,应该到处都有,物理上应该是像基站一样普遍的云。

  上述仅仅是光在路程上的时间。其实计算的任务也很繁重(图1),因为你要做嵌入式计算,要进行图像、视频等的处理,还要调制解调、加密、软件、可靠性,所以每个阶段只有零点几毫秒的预算了。因此业界的另一挑战是大量的数据要实时地在零点几毫秒内做完。

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