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[原创] 四年磨一剑,英特尔FPGA强势反击

半导体行业观察 ·2019-04-04 09:14·半导体行业观察
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2015年中,半导体巨头英特尔斥资167亿美元收购Altera,这在当时引起了业界轰动,大家也对英特尔至强处理器和FPGA的结合产生了无限的遐想。但在随后的四年里,英特尔FPGA的表现不进入任意,很多消费者开始诟病他们在产品更新、软件更新,甚至对于他们在FPGA市场上的一些经营方式也都不甚满意。

但在近日,英特尔终于拿出了“打磨”了几年的新武器——全新架构的FPGA Agilex。作为一款重新命名且面向数据领域推出的FPGA,英特尔Agilex将会成为半导体巨头征服市场的一大重磅武器。

渐变的FPGA市场

在过往,FPGA凭借在可编程、性能、上市时间、成本和长期维护等优势,一直在通信、医疗、工控和安防等市场占据重要的地位。但在近年来,由于云计算、高性能计算和人工智能的繁荣,市场对灵活的FPGA有了更高的期望,他们也开始有了新的变化。

英特尔可编程解决方案事业部首席产品营销官Patrick Dorsey

英特尔可编程解决方案事业部首席产品营销官Patrick Dorsey也告诉半导体行业观察的记者,近年来,随着人工智能、深度学习,还有编码视频等兴起,客户手上多了很多数据,对于这些客户来说,如何实施处理这些收据就成为了他们的一个大挑战。

以嵌入式或者edge(边缘)应用为例,这些领域的客户在工作过程中会产生海量的的数据,如何把这些实施数据抽取出来分析,就是他们需要直面的一个重要问题;而在通信和基础设施方面,因为需要进行更多的数据处理和分析,那就需要有更高的带宽支持;来到云、企业或者服务中心这一块,则关注的是如何在把数据拿过来,存起来,然后进行更快的分析,这些领域就给FPGA带来了巨大的机遇。

随着需求的逐渐升温,Intel预测,到2023年,嵌入式/边缘、通信基础设施和云/企业带来约200亿美元的芯片需求,当中也能给FPGA带来更大的成长。面对这样的趋势,英特尔的竞争对手Xilinx率先在2018年年初开出了第一枪。针对数据与人工智能市场,推出了能应用在包括视频转码、数据库、数据压缩、搜索、AI推断、基因组学、机器视觉、计算存储及网络加速等市场的重磅产品。

而英特尔也在三百多天之后,终于来了一个强力回击。

万千宠爱在一身的Agilex

按照Patrick Dorsey的说法,全新的Agilex FPGA是英特尔技术的大集成者。它不仅使用了英特尔最新的10nm工艺打造,还通过英特尔创新型的异构3D SiP技术,将英特尔早前收购的eASIC、模拟、内存、自定义计算、自定义 I/O和FPGA逻辑封装在一起。搭配一个 API 提供软件友好型异构编程环境,能让支持软件开发人员可以在Agilex上面轻松发挥 FPGA 的优势,并实现加速。

英特尔Agilex FPGA 产品线系列

除此之外,英特尔FPGA还带来了以下几点的创新:

1.Compute Express Link:行业首款支持 Compute Express Link 的 FPGA,面向未来英特尔至强可扩展处理器的高速缓存和内存一致性互连结构。

2.第二代 HyperFlex 架构:相比英特尔 Stratix10 FPGA,性能提升高达 40%,或总功耗降低 40%。

3.DSP 创新:唯一支持硬核 BFLOAT16 和高达 40 teraflops(FP16) 数字信号处理 (DSP) 性能的 FPGA。

4.第五代外设组件互连总线 (PCIe):相比 PCIe Gen 4,带宽更高。

5.收发器数据速率:支持高达 112 Gbps 数据速率。

6.高级内存支持:DDR5、HBM、英特尔傲腾DC 永久性内存支持。

面向数据领域的FPGA

在以上多种优势的支撑下,AgileX FPGA的性能较之Stratix 10有了40%的提升,而总功耗也降低了40%;在数据收发速率方面,Agilex更是可以达到112G的惊人表现,为400G网络、边缘分析、数据中心负载等应用高带宽;eASIC的植入更是提供了从 FPGA 到结构化 ASIC 的迁移路径,实现产品整个生命周期内的灵活配置;因为使用了英特尔的Optane,这颗FPGA也可以轻易在至强(XEON)和处理器之间建立一种非常密切的内存一致性,加快包括数据分析、数据库加速和功能即服务等各类复杂工作的加速。再加上一个 API 提供软件友好型异构编程环境,AgileX FPGA能够支持软件开发人员轻松发挥 FPGA 的优势实现加速。

在集成了这么多产品和优势功能之后,Aglex可以被广泛应用到数据中心、网络、5G、智能城市、智能制造和智能工厂等领域。也可以满足未来客户关心的定制化和个性化等需求,帮助他们快速实现自己的解决方案,或者优化自己的方案。

“Agilex将会是英特尔端对端解决方案的重要组成部分”,Patrick Dorsey补充说。

综上所述,英特尔的这个FPGA从硬件上看起来很强大,按照他们的描述,One API也能在软件上面给开发者带来很大的提升。但笔者认为,是否能真正解决FPGA编程难的问题,是英特尔FPGA能否扳回一城的关键胜负点。

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