對于機器人而言，什么才最重要？

能夠暴力彈跳的復雜機械裝置？各類價格昂貴的傳感器？或像EVE那樣以萌神外形征服世界？

No，no，no！最重要的是： 能在復雜的環(huán)境中完成特定工作，做一個有益于人民的機器人。

為了實現(xiàn)這一崇高目標，機器人要眼觀六路，耳聽八方，行走天下，胸有丘壑。 而這一切都離不開一顆強勁的大腦——高性能計算平臺和高效算法。

通用處理器在計算性能和能效上越來越難以滿足日益龐大、多樣化的數(shù)據(jù)處理需求。 借助由GPU、FPGA和其他智能引擎等協(xié)處理器與CPU一起組成的異構(gòu)計算平臺來提升計算性能，已成為當下學術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點。 異構(gòu)計算作為一種特殊的并行計算方式，能夠根據(jù)每個計算子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點為其分配不同的計算任務，在提高計算性能、能效比和實時性保障方面體現(xiàn)出傳統(tǒng)架構(gòu)所不具備的優(yōu)勢，逐漸在各種計算需求量較大的場合得到應用。針對數(shù)據(jù)中心場景，英特爾已經(jīng)宣布要通過Xeon+FPGA平臺和Xeon Phi系列產(chǎn)品來推動異構(gòu)計算的實施。

那么，在我們所關心的機器人領域，情況又是如何？

機器人是復雜的機電一體化裝置，綜合運用了機械與精密機械、微電子與計算機、自動控制與驅(qū)動、傳感器與信息處理以及人工智能等多學科的最新研究成果。

機器人系統(tǒng)和系統(tǒng)中的傳感器

為了將這些成果融合起來，真正形成認知、感受和行動的能力，使機器人能夠理解并應對真實的世界，準確完成操作任務，其搭載的計算平臺需滿足多種要求，包括：

1）感知能力：具備豐富的I/O接口，支持USB 3、UART、I2C等多種I/O協(xié)議，用以接收各類傳感器數(shù)據(jù)。

2）控制能力：能夠控制各個運動部位，如底盤、手臂、手指和頭部，完成多個維度的動作，并且具備實時性和安全性方面的保障。

3）計算能力：既要應對大量數(shù)據(jù)的處理開銷，更要滿足各類智能算法巨大的計算需求。

4）功耗控制：要在滿足以上能力的同時盡可能降低功耗，避免成為電池殺手。

5）易用性：必須提供友好的編程模型，使機器人的應用開發(fā)快速、準確。

現(xiàn)有的計算平臺很難滿足以上需求，搭建適用于機器人的異構(gòu)計算平臺已經(jīng)迫在眉睫！CPU+FPGA的方案以其獨特的優(yōu)勢進入我們眼簾。