Holoscan Sensor Bridge (HSB) 向け Altera FPGA ソリューション - 半導体事業

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製品ピックアップ AI・人工知能 FPGA/CPLD/ASIC Altera Corporation

本記事では、NVIDIA Holoscan Sensor Bridge（HSB）向けに提供される Altera FPGA ソリューションの特長、導入メリット、および評価・開発環境について紹介します。

NVIDIA Holoscan および Holoscan Sensor Bridge の概要については、下記記事をご参照ください。

Physical AI 時代を支える Holoscan Sensor Bridge

Altera® FPGA を HSB に採用するメリット

Altera® は、高速センサーデータ処理、低遅延動作、柔軟なインターフェース対応により、Holoscan Sensor Bridge 構成に最適なプラットフォームを提供します。

NVIDIA は HSB エコシステムにおける FPGA パートナーとして Altera® と FPGA 開発ボードを提供する Trasic をサポートしています。

HSB に Altera® FPGA を採用することで、複数センサーからの大容量データを低遅延で同期・前処理し、GPU への負荷を減らしながらリアルタイム AI 処理を実現できます。

1. 高速センサーデータ処理

Altera® FPGA は大量のセンサーデータをリアルタイムで前処理できます。不要なデータを GPU へ転送しないため、システム全体の効率向上に貢献します。

2. 低遅延・リアルタイム性

FPGA によるハードウェア処理により、CPU ベースのソフトウェア処理と比較して低遅延かつ決定論的な動作を実現します。

3. NVIDIA Holoscanとの親和性

NVIDIA と Altera® は HSB向けリファレンスデザインを提供しており、開発期間の短縮と設計リスクの低減を実現します。

4. 柔軟なセンサーインターフェース

Altera® FPGAは、下記の多様なインターフェースへ対応可能です

　・MIPI、LVDS、JESD、Ethernet、SLVS-EC など

将来のセンサー変更時も FPGA による書き換えで対応しやすいのが利点です。

5. GPU負荷の削減

HSB 構成では下記の処理を FPGA 側でおこなえるので、 GPU を AI推論処理に集中させて、システム全体の処理効率を向上できます。

　・フィルタリング、ROI 抽出、フォーマット変換、時刻付与、データ圧縮 / 削減

6. 将来性と製品ロードマップ

Altera® の Agilex™ FPGA シリーズは、エッジAIや医療、ロボット用途向け HSB プラットフォームとして高い拡張性を備えています。

　・PCIe Gen4

　・高速 Ethernet (10GbE～400GbE)

　・Arm搭載 SoC FPGA

　・長期供給

HSB 開発用の開発キット

HSB の開発キットには、“多種のセンサー入力を取り込める拡張性” と “高速 Ethernet をサポートする通信性能” が求められます。

FMC コネクターを搭載した開発キットであれば、FMC 対応のドーターカードを接続することで、必要な各種インターフェースを容易に拡張できます。

Stratix 10 Sensor Processing Kit

1. Stratix 10 TX FPGA (1ST040EH2F35E2VG) 搭載
2. QSFP28 100GbEを2ポート搭載
　・NVIDIA GPUDirect RDMAとの組み合わせでCPU負荷を削減

3. ドーターカードを接続して I/O 拡張
　・FMC 対応

Atum A5 Development Kit

1. Agilex 5 FPGA (A5ED065BB32AE4S) 搭載
2. QSFP+ 40GbEを1ポート搭載
　・NVIDIA GPUDirect RDMAとの組み合わせでCPU負荷を削減
3. HSBに必要な I/F を標準搭載

　・MIPIコネクター ×2

　・PCIe Gen3 x4

　・HDMI

　・2.5GbE Ethernet

4. ドーターカードを接続して I/O 拡張
　・FMC+ 対応

参考資料

お問い合わせ

Holoscan Sensor Bridge向け FPGA の開発をご検討中の方は、お気軽にお問い合わせください。
開発キット選定、リファレンスデザイン、評価環境構築までご支援いたします。

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