随着 5G 、AI、云计算、物联网、自动(dòng)驾驶等新兴(xìng)技术的快速演进,全球数据正呈指数级(jí)增长并呈海量聚焦态势。IDC 预测,到 2025 年,全球(qiú)的数据量会增(zēng)加到 175ZB。数(shù)据量(liàng)的急速膨胀,给数据中心带来(lái)前所(suǒ)未有的压力,FPGA 凭借其灵活性在数据(jù)中心加(jiā)速应用中得到青睐。
在 FPGA 市场,除了英特(tè)尔和赛灵思(sī),Achronix 作为后(hòu)起之秀已经开始崭露头角。在与非网的年终专(zhuān)题《回顾 2019,展望 2020》中,我们(men)特邀(yāo) Achronix 公司产品营销总监 Bob Siller 一起(qǐ)参与了讨论(lùn)。
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Achronix公司产品(pǐn)营销总监Bob Siller
具有突破性(xìng)进展的Speedster7t FPGA架构
对(duì)于(yú) Achronix 来(lái)讲,2019 年具有突破性(xìng)的技术就是推出了(le)基于 7 纳米工(gōng)艺(yì)节点(diǎn)的 Speedster7t FPGA 系(xì)列器件和具有 Speedster7t FPGA 功能的(de) VectorPath 加速卡。Bob Siller向(xiàng)与非(fēi)网介(jiè)绍(shào),“Speedster7t FPGA 从一开始设计时(shí)就重点关注架构创新的(de)三个关键方面。构建最(zuì)高效的计算模块(kuài),针对通用(yòng)计算逻辑和机器(qì)学习进行优化,以实现最高效的推理性能;构建正(zhèng)确(què)的存储层(céng)次和存(cún)储(chǔ)带宽;通(tōng)过在(zài)传统的 FPGA 布线上叠加(jiā)真正的二维片上网络(2D NoC),来构建最高效的数(shù)据传输。”
通过(guò)创(chuàng)建创(chuàng)新的、可支持超过(guò) 20Tbps 内(nèi)部数据带宽的片(piàn)上网络(NoC),实(shí)现可支持超过(guò) 4Tbps 存储带(dài)宽的 GDDR6 存(cún)储(chǔ)器(qì)接口,引入全新的、可支持超过(guò) 80 TOps 运算能力的机器学习(xí)处理器(MLP),Achronix 实(shí)现了 Speedster7t FPGA 与(yǔ)其(qí)他 7 纳米 FPGA 竞品的差异化(huà)。这种全新的 FPGA 架构可(kě)以为人工智能 / 机器学习(AI / ML)应用提(tí)供每秒处理超过 8,600 张图像的性能(基于 ResNet50 网络的(de)基准(zhǔn)测试(shì))。这些指标清楚地表(biǎo)明,我们在架构上的投资已见成效,而且(qiě)我(wǒ)们(men)能(néng)够获得优异的性能去支持我们的关键目标应用(yòng)。
“此外,我们还与 Molex 旗下的 BittWare 公(gōng)司合作(zuò)推出了 VectorPath PCIe 加速卡。该加速卡具有(yǒu) 400G 和 200G 以太网接口、8 个 GDDR6 存储器通道和可作(zuò)为额(é)外连接选项的(de) OCulink 扩展端口。该平台符合 PCIe 接口的(de)尺寸,专为原型(xíng)设计和(hé)大批量(liàng)生产应用而(ér)设(shè)计。” Bob强调(diào)。
Bob 认为,2019 年,Achronix 最大的挑战是开发(fā)全(quán)新的(de) Speedster7t FPGA 架(jià)构,该架构(gòu)要能够(gòu)满足目(mù)标(biāo)客户(hù)在人工智能(néng) / 机器学习、网(wǎng)络、计(jì)算和(hé)存储应用中的需求,同时要实现与其它高端 FPGA 竞品的差异化。为了使全新(xīn)的 FPGA 获得成功,它不能是(shì)一(yī)个(gè)与大型竞争对手提供的产品相似的跟风式产品。
Bob 表示,“相(xiàng)反,我们采用了一(yī)种全新(xīn)的方法去设(shè)计最好的 FPGA,以支持(chí)我(wǒ)们的目(mù)标应用。我(wǒ)们在(zài)这一挑战中取得(dé)了成功,这源于我们倾听客户的意见(jiàn),并且聚焦于一些关键的目标应用,针对这些应(yīng)用,我们可(kě)以为(wéi)客(kè)户提供最佳(jiā)的价值主(zhǔ)张。迄今(jīn)为止,客户的反响非常好(hǎo),这证实(shí)了我们(men)的决(jué)策在我们不断(duàn)增(zēng)加的客户群中(zhōng)产生了共鸣。”
eFPGA市场看涨,2020年(nián)继续发力
Achronix 看到其(qí) FPGA 器件和(hé) eFPGA IP 的需求(qiú)在 2019 年(nián)有显著增长,客(kè)户们一直(zhí)在寻找(zhǎo)赛灵思(Xilinx)和英特尔(Intel)之外(wài)的替代解决方(fāng)案,不过直至 Achronix 推(tuī)出 Speedster7t FPGA 之前,在最新(xīn)的(de)工艺节点上并没有其它替(tì)代方案(àn)。Achronix 认(rèn)为这是一个极好(hǎo)的机会,可以去支持(chí)当前及(jí) 2020 年不断增长(zhǎng)的 FPGA 需求。此外,从应用的角度看,更大的需求是拥(yōng)有能够调整(zhěng)以适应新(xīn)的工作负(fù)载和(hé)算法的硬件可编程解决方案。通过为下一代人工智能 / 机器学习、网络、计(jì)算和存储应用提供(gòng)基于灵活平(píng)台的高(gāo)性能数据(jù)加速(sù)功(gōng)能,可(kě)以充分发(fā)挥 FPGA 的优势。
凭借 eFPGA 产品,Achronix 是唯一一家可以为想要开发其 SoC 或 ASIC 器件的客户同时提供独立 FPGA 芯片和(hé)嵌入式 FPGA IP 的(de)公司。随着一款(kuǎn)新的 ASIC 器件所需的投入不断增加,客户们意识到使其(qí)一部分设计保(bǎo)持灵活性(xìng)以适应变化的需求(qiú)和发(fā)展中的行业标准是有价值的。这(zhè)驱使对(duì) eFPGA 解决方案的需求产生增长,并且我们认为这一趋势将会在 2020 年延续(xù)下去。
对(duì)于(yú) 2020 年的(de)规(guī)划,Bob 表示,“2020 年,Achronix 将继(jì)续致力于研发工作,以打造创新的(de) FPGA 架构和 eFPGA IP,去(qù)满足数(shù)据中心(xīn)、计算、网络、存(cún)储和(hé)人工智能 / 机器学习应用中对数(shù)据加(jiā)速的关键需(xū)求(qiú)。我(wǒ)们还将(jiāng)继(jì)续(xù)对(duì)自(zì)己的软件工具和设(shè)计流程(chéng)进行投(tóu)资,使(shǐ)客户更容易采用 Achronix 的技术(shù),从而释放 Speedster7t FPGA 和(hé) Speedcore eFPGA IP 的巨(jù)大潜力(lì)。”
应对(duì)大数据处理新(xīn)需求,灵活架构优势突显
在过去的十年中(zhōng),行业(yè)已经见证了数(shù)据的爆发式(shì)增长,在推动数据爆发(fā)式增长的众多市场中(zhōng),汽车和工业物联网是两(liǎng)个重要的市场(chǎng)。现(xiàn)在面临的挑战是设法从生成的海量非结构化和结构化数据中获(huò)得有意义的见解。这已经促使(shǐ)许多(duō)全新的、基于人工智能硬件和软(ruǎn)件(jiàn)的解决方(fāng)案被开(kāi)发出来,以最低的成本、功耗和最省时的方式去处理(lǐ)数据。
应对这一挑战的方法与过去相比有很大不同,过(guò)去只要提供功(gōng)能更强大的(de) CPU 就可以满足要求。如今专为特定工作负载加速而定制的(de)异构计算系统(tǒng)正在兴起。Bob 强调,“拥有多个不同的硬件(jiàn)平台是有(yǒu)局(jú)限性的,因此我们看到了(le)创(chuàng)建(jiàn)硬(yìng)件可重复编(biān)程架构的(de)趋势,这类架构专(zhuān)门针(zhēn)对需要(yào)加速的特定工作负载进行了优化。站在这(zhè)一趋(qū)势的最前沿,Achronix 提供一(yī)种全新的、灵活的、基于 FPGA 的解(jiě)决方案,来(lái)满足对最高带宽的(de)需求(qiú)和(hé)计算应用的要(yào)求(qiú)。”