Hackster掀起全球自适应计算挑战赛，软件定义硬件新时代到来 原创

一般意义上的编程，需要软件适应硬件，开发者需要不断对代码进行调整、优化。而自适应计算正好相反——由于其灵活的硬件架构，软件可以定义硬件，硬件能够自适应软件开发者定制各种应用。近日， 由硬件学习、编程与构建开发者社区Hackster.io联手FPGA 发明者赛灵思公司时隔一年再次掀起的第二节全球“自适应计算挑战赛”再次将自适应计算这个技术名词推到全球开发者社区， 面向热门应用的赛道设置和数十万元的奖金设置，加上全球规模的狂飙突进，预示着一个崭新的自适应计算时代已经到来。

那么， 什么是自适应计算，自适应计算对当今的开发者有什么意义，如何加入自适应计算行列呢？小编就这些热门问题，采访了赛灵思人工智能及软件市场总监罗霖 (Andy Luo）先生。

什么是自适应计算

大家可能对一些名词，如异构计算、硬件加速这些都经常听得到，自适应计算跟他们有什么不一样呢？

自适应计算是一种有别于CPU、GPU 和 ASSP的计算模式， 其独特价值就是“自适应”这种灵活应变的特性， 也是其区别于上述计算模式的独特价值所在。自适应计算的基础或者说核心是灵活应变的FPGA可编程架构， 而后者全都采用的是固定硬件架构。灵活应变能力的好处因应用而异，但与相同功能的 CPU 实现相比，性能常常提升至少 20 倍以上。

Andy Luo 解释说，大家可以想一下，如果你是一个软件工程师，过去你要在CPU或者GPU上面进行开发，你需要去改变或者优化你的软件来适应你的硬件。也就是说你有一个固定的硬件，你需要去改变你的软件代码来提升性能。 而自适应计算的概念则相反。只要你有创新应用和软件，你就能通过赛灵思所提供的这种平台 （其包括了开发工具以及加速的API和库，）让我们的硬件去适应你的软件，而不是让软件适应硬件。

赛灵思人工智能及软件市场总监 罗霖

也就是说，这个平台支持你根据你具体的应用来定制适合的硬件，来对你的系统进行优化，并且这种优化是可以持续不断的进行的。而且即使在你的产品量产后，在部署的阶段也能进行这样的优化。比如假设你打造了一个智能的，也许是一个像智能的摄像机或者智能的视频分析的服务器，在部署过后，你可以根据具体的业务，你使用里面的最新AI的模型，包括上面的软件，对你底层的硬件来进行更新和定制，从而适应你的上层的应用。而且这种优化还可以不停的迭代，没有次数限制，这是自适应计算一个极大优势。

用一句话来说，所谓的自适应计算，就是其可以根据你具体的应用优化硬件，同时这个硬件是软件定义的，软件可编程的，是新一代的计算形式。

为什么需要自适应计算

在当前业界已经有CPU、GPU、DSP等多种计算平台，为什么还需要自适应计算这种新的计算形式呢？罗霖 (Andy Luo）用三大理由回答了这个问题：

• 近年来，软件的创新层出不穷，特别是AI领域的创新更是精彩纷呈。但软件部分创新原来受制于硬件的限制，必须通过修改或者更新算法或者软件来适应这个硬件。用户所期望的是，当有一个创新算法的时候，能够找到一个最适合算法实现的硬件平台来提供想要的性能。

• 自适应可以根据应用对硬件中的每个环节进行持续优化，可以提升整体应用的性能并提升效率。

• 自适应计算硬件平台提供了足够友善的易用性。通过为开发者提供他们熟悉的语言、编程框架和集成开发环境，以及足够的加速API库和参考设计，大幅降低了这种自适应使用门槛，可以让开发者快速上手设计。

降低自适应计算的门槛拥抱所有开发者

作为自适应计算全球领导者，赛灵思旨在通过自适应计算开发平台来赋能所有的开发者和所有的应用，所以最大的愿望就是让这种新的计算模式能够在业界流行起来，让越来越多的开发者和科学家们尽快受益。赛灵思的目标实在2024年实现开发者用户四倍的增长，达到500,000的用户规模。为此，赛灵思通过持续打造开盒即用的自适应计算平台以及软硬件开发工具，不断降低自适应计算的门槛拥抱越来越多的开发者进入自适应计算的世界。

自适应计算平台赋能所有开发者

在自适应计算开发平台上，赛灵思不只提供芯片，还提供芯片之上的很多其他的组件，包括赛灵思最新的Versal ACAP异构加速硬件平台，以及包括标量引擎、可编程逻辑自适应引擎、AI加速引擎在内的不同处理单元。赛灵思更提供了操作系统和嵌入式系统，并提供了硬件IP、加速库，以及可定制的硬件设计和专门的AI的加速库。

在底层平台，赛灵思提供三种不同的开发工具。除了FPGA开发者熟悉的，面向硬件开发者的Vivado，还有面向软件开发者的集成开发环境和平台的 Vitis，开发者可以用他们熟悉的高层次语言C、C++和Python来进行编程。在Vitis的基础上，赛灵思还提供专门针对AI推断的开发平台Vitis AI，使得AI开发者可以使用他们熟悉的框架，如TensorFlow、PyTorch、Caffe训练模型，并采用Vitis AI来部署他们，使之能够高效在赛灵思的硬件平台上执行。

开源、认证、应用商店，不断扩大自适应开发者“朋友圈”

Andy 说，任何计算形式的普及、任何计算平台的流行，都离不开开发者，离不开开发者的生态系统的不断的壮大。为了让自适应计算流行起来，赛灵思在降低技术门槛的同时，在开拓支持和服务开发者生态系统系统方面也不遗余力。

Andy 介绍说，赛灵思在去年底推出了一个全面的开发者计划 （ Xilinx Developer Program ）。开发者计划里面包括一些主要的元素，第一个是提供了一个全新的开发者的网站：https://china.xilinx.com/developer.html，这是一个一站式的自适应计算开发者资源中心。开发者可以在这里找到我们刚才提到的包括像Vivado、Vitis、Vitis AI等相关的开发资源，包括一些项目、一些工程、一些底层设计。然后我们也提供给开发者40多个免费训练模块，包括我们根据赛灵思的这些平台创建了很多的点播培训课程，加入赛灵思开发者计划的开发者可以享受五折优惠。第三个，我们推出一个全球设计大赛，也就是与Hackster.io联手举办的这个“自适应计算挑战赛”，这是目前在开发者社群里面规模最大的一个FPGA竞赛。

此外，在2021年年初，赛灵思还推出了全球半导体厂商第一个应用商店——Xilinx App Store。上线仅半年时间，已经有200多个面向赛灵思Alveo™ 加速卡和云相关的应用，以及7个面向Kria SoM的应用。目前赛灵思正在加紧推出快速试用流程，可以支持开发者在10分钟之内完成应用体验。

自适应计算三大赛道剑指现实世界主流应用

罗霖介绍道，今年是赛灵思第二次支持自适应计算挑战赛，核心目标是鼓励开发者运用赛灵思的自适应计算平台使用Vitis、Vitis AI和Vivado ML进行设计，解决现实世界的问题。

作为半导体业界最大规模的FPGA的设计竞赛，赛灵思自适应计算挑战赛去年吸引了约1000名参赛选手，最终120名选手入围，获得了赛灵思的计算平台的免费试用机会。今年，赛灵思为自适应计算挑战赛提供的硬件平台的数量是去年的三倍，预计将吸引2000名参赛选手。选手可以提交他的设计Proposal，并申请免费硬件。今年的获奖名额也更多——赛灵思及合作伙伴将为15名获胜选手，提供总计70,000美元总奖金额。

这次自适应计算挑战赛三大赛道剑指当今最热门的三大应用：第一是基于Kria SoM的“边缘计算（Edge Computing）”赛道，二是基于VCK5000的“数据中心AI”赛道，最后则是“大数据分析”赛道。每个赛道赛灵思都将为冠军获得者提供10000美元奖金作为奖励。

除此之外，今年的“自适应计算挑战赛”还新增大学计划（ XUP ）和科技女性（ WIT ）两项特别大奖，用于鼓励高等院校的自适应计算的创新和推动技术领域的多元化发展。

第二届赛灵思自适应计算挑战赛已经于9月7日在Xilinx Adapt 2021大会上宣布开放报名。报名成功的选手在11月中即可获得免费硬件进行开发。比赛截止时间是在12月底，赛灵思将在2022年3月底宣布获胜者。

最后，Andy 衷心表示，我们希望越来越多的开发者加入自适应计算的“朋友圈”，共同借助赛灵思最具活力的“自适应计算”处理器技术， 快速将各种各样的创新从理想变成现实。