【原创】结婚四年,英特尔终于生了个“猛娃”!

winniewei 提交于 周四, 04/04/2019
【原创】结婚四年,英特尔终于生了个“猛娃”!

作者:张国斌

“英特尔真把Altera给废了!”这是在电子创新网近日组织的F友(FPGA网友)见面活动上,一位资深FPGA开发者的感慨

2015 年 6 月,Intel 宣布以 167 亿美元的价格,收购全球第二大 FPGA 厂商 Altera,后来随着收购完成,Intel 也在 Altera 的基础上成立了可编程事业部。此后,Intel 一直在推进 FPGA 与自家至强处理器的软硬件结合并取得了相应的进展,但其实并没有进入大规模商用阶段。2018年4 月 19 日,Intel 宣布旗下的 FGPA 已经被正式应用于主流的数据中心 OEM 厂商中。这里说的 Intel FGPA,主要指的是 Intel Arria 10 GX 可编程加速卡(Programmable Acceleration Card,简称 PAC)。

除此之外,Intel 还同时为 OME 厂商提供一个面向包含 FPGA 的 Intel 至强可扩展处理器的 Intel 加速堆栈。二者结合起来,就形成了一个完整的硬软件结合 FPGA 解决方案。从应用效果上来说,Intel FPGA 的加持卡可以帮助 OEM 数据厂商大幅度提升性能和速度,效果惊人!在数据库加速方面,在 Intel PAC 的加持下,使用 Swarm 64 进行实时数据分析加速可以提升 20 多倍,进行传统数据存储可以提速 2 倍以上, 进行存储加速可以提升 3 倍以上!由于英特尔在服务器芯片领域强大的实力和Altera FPGA的加持,英特尔攫取了全球服务器芯片市场90%以上市场份额。

不过由于Altera FPGA主要用于服务器加速,因此其FPGA在其他领域的应用都被弱化,例如通信、医疗、工业领域等,这些领域的市场基本都拱手让给了全球FPGA龙头老大赛灵思公司,这也是为啥开篇那位资深开发工程师感慨“英特尔真把Altera给废了!”的缘由。

在于英特尔至强处理器的配合上,业界认为英特尔会提供一个单芯片集成方案--就是把至强处理器和FPGA集成在一个单芯片内,但是由于这样的集成难度太大---因为FPGA需要大量的总线、DSP slice、逻辑存储资源,因此以前的搭配都是采用SIP形式,虽然外观是一颗芯片但是其内部是是两颗芯片通过PCIE总线连接而成,这不是真正的单芯片方案!而且FPGA和CPU之间的通信会有带宽瓶颈。

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近似单芯片方案要来了!

今天,结婚四年后,英特尔的近似单芯片集成方案终于诞生了!

英特尔宣布推出全新产品家族——采用10nm工艺的英特尔® Agilex™ FPGA。全新现场可编程门阵列 (FPGA) 家族将提供量身定制的解决方案,以解决嵌入式、网络和数据中心市场上以数据为中心的独特业务挑战。 

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英特尔可编程解决方案事业部高级副总裁 Dan McNamara 表示:“快速解决以数据为中心的问题要求采用敏捷、灵活的解决方案,以高效传输、存储和处理数据。英特尔 Agilex FPGA 不仅提供定制的连接性和加速功能,还能面向多种工作负载显著提升性能和降低功耗。”

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英特尔Agilex FPGA 可以为从边缘到云的各种应用提供定制解决方案。在边缘、网络和云计算领域,人工智能 (AI) 分析的进步可帮助硬件系统适应不断变化的标准、支持各种 AI 工作负载,并集成多种功能。英特尔 Agilex FPGA 可提供所需的灵活性和敏捷性,帮助化解这些挑战,同时提升性能和降低功耗。

英特尔Agilex FPGA的主要特点:

1、独特性:

英特尔 Agilex FPGA不是一个单纯的FPGA,它是一个集合体,它基于英特尔 10 纳米制程技术构建的 FPGA 结构和创新型异构 3D SiP 技术,将模拟、内存、自定义计算、自定义 I/O ,英特尔 eASIC和FPGA逻辑结构集成到一个芯片封装中。

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利用带有可复用 IP 的自定义逻辑连续体,英特尔可提供从 FPGA 到结构化 ASIC 的迁移路径。一个 API 提供软件友好型异构编程环境,支持软件开发人员轻松发挥 FPGA 的优势实现加速。  

在3月28日英特尔媒体纷享会上,英特尔中国研究院院长宋继强博士介绍英特尔六大技术支柱时专门介绍过这个封装技术,这种独特的3D异构封装技术将内存、存储单元和其他处理器单元封装在一起。

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这种独特的封装技术与最新的 Compute Express Link 协议结合,将大幅度提升异构封装处理器的性能,而今天的新闻也强调了Agilex FPGA 提供多项全新的功能,其中第一条就是它是行业首款支持 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,这也意味着未来至强处理器和Agilex FPGA的搭配将采用这个协议。

Compute Express Link(CXL) 是英特尔与阿里巴巴集团、思科、戴尔易安信、Facebook、谷歌、惠普、华为以及微软等共同合作发展一种全新的高速 CPU 到设备(CPU-to-Device)和 CPU 到内存(CPU-to-Memory)互连新标准,旨在加速下一代数据中心性能。该公司团体还批准了 CXL 规范 1.0 版本,这个开放的行业标准将促进新兴使用模式的性能突破,同时支持面向数据中心加速器和其他高速增强的开放生态系统。CXL 规范 1.0 使 CPU 与平台增强和工作负载加速器(如 GPU、FPGA 和其他专用加速器解决方案)之间的高速、高效互连成为现实。该技术建立在完善的 PCI Express® (PCIe®)基础架构之上,利用 PCIe 5.0 物理和电气接口提供以下三个主要方面的高级协议。

2. 第二代 HyperFlex 架构:相比英特尔® Stratix® 10 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。

从上述介绍可以看出,采用英特尔的异构3D封装技术的Agilex FPGA不但性能很强大,还可以提供更高水平的灵活性和灵活性,这也是近似单芯片集成的一个方案。

注:本文为原创文章,转载请注明作者及来源

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