别人聊FPGA,咱们来说说FPGA+!

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(暗送福利,一定读到最后哦!)


随着人工智能时代的到来,FPGA的优势更加凸显,据调研机构Semico Research预计,目前FPGA在人工智能应用领域的市场份额大约为10亿美元,到2023年这一数字会增长到50亿,所以FPGA公司都在研究如何吃下这块“大蛋糕”。近日,凭借eFPGA在圈内风生水起的Achronix带来了FPGA+技术,发布的新产品目标市场直击人工智能领域。


FPGA+的此“+”非彼“+”


据Achronix总裁兼首席执行官Robert Blake介绍,此次新推出的Speedster7t系列产品经过三年潜心研发,创造了一类全新的“FPGA+”技术,此处的“+”不同于“互联网+”中的“+”,Speedster7t灵活地将FPGA技术与ASIC核心效率融合,小编理解此处的“+”就是Speedster7t的性能在传统FPGA的基础上有了更大的提高,或者可以理解为“加分”的意思,可以满足人工智能/机器学习和高带宽数据加速应用日益增长的需求。

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FPGA+是如何实现的?


Robert介绍,在开发Speedster7t的过程中,工程师团队完全重新构想了新产品的FPGA架构,用来平衡片上处理、互联和外部输入输出接口,实现数据密集型应用吞吐量的最大化。


(1)专用二维片上网络(NoC)

人工智能应用中,很多都需要大量的数据处理,数据移动速度直接决定人工智能应用的用户体验,Speedster7t拥有高速I/O和存储器端口,因此会有大量高速数据进入,为此专门设计了不同于传统FPGA数据移动通道的NoC。Robert介绍这是一个可横跨和垂直跨越FPGA逻辑阵列的创新性的、高带宽的二维片上网络,它们可连接到所有FPGA的高速数据和存储器接口,就好比是重庆的“网红立交桥”,数据可以高速传送,而且不会相互干扰。NoC中的每一行或者每一列都可以作为两个256位实现单向的、行业标准的AXI通道,工作频率为2 GHz,同时可为每个方向提供512 Gbps的数据流量。

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这个图形容NoC再适合不过


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用了NoC,芯片内部“清爽“”多了


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放大看看NoC的二维结构


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逻辑块之间可以互联


(2)新的机器学习处理器(MLP)

传统的FPGA需要配置DSP、LUTs和存储器,这种分布式的结构势必会影响FPGA的性能,Robert介绍,Speedster7t另外一个重要创新就在于将三者集成在一个机器学习处理器(MLP)中,MLP为高度可配置的、计算密集型的单元模块,可以支持4~24位的整点格式和高效的浮点模式。在人工智能应用中,算法会不断变化,MLP可以实现不同精度、不同类型数据之间的运算,这一点高度契合了人工智能的多种需求。

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(3)高速接口

Speedster7t拥有多达72个业界最高性能的SerDes,可以达到1~112 Gbps的速度,还有带有前向纠错(FEC)的硬件400G以太网MAC,支持4100G和850G 的配置,每个控制器有8个或16个通道的硬件PCI Express Gen5控制器。


(4)创新性地采用GDDR6存储器

在人工智能和机器学习应用中,内存带宽才是一切,但是还有一点也不容忽视,那就是高片外存储器带宽,其可以为多个数据流提供存储源和缓冲,为此,Speedster7t创新性地采用了GDDR6,成为业内唯一支持GDDR6存储器的FPGA,每个GDDR6存储控制器可以支持512 Gbps的带宽,Speedster7t中有多达8个GDDR6控制器,可以支持4 Tbps的GDDR6累加带宽。


Robert详细解释了为什么Speedster7t采用GDDR6而未采用同样具有存储带宽优势的HBM,因为GDDR6可以在外面配置,而HBM却只能封装在里面,这无疑增加了产品成本,实现同样存储带宽采用GDDR6的成本仅仅是采用HBM的一半。


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8个GDDR6在周围,FPGA中的唯一

安全至上的防护功能


安全是任何应用中都需要优先考虑的因素,在面对第三方威胁攻击时,Speedster7t可应用最先进的比特流安全保护功能应对,具有的多层防御能力可以保护比特流的保密性和完整性,比特流由256位的AES-GCM加密算法进行加密和验证,为了防止来自旁侧信道的攻击,比特流会被分段,每个数据段使用单独导出的密钥,且解密硬件采用差分功率分析计数器措施。此外,2048位RSA公钥认证协议被用来激活解密和认证硬件,当用户加载安全比特流时,可以确信它是预期的配置,以为已经通过RSA公钥、AES-GCM私钥和CRC校验进行了身份验证。


客户除了可以使用Speedster7t开发面向人工智能/机器学习的应用外,在其已有的Speedcore eFPGA IP中也采用了与Speedster7t中相同的技术,可支持从Speedster7t FPGA到ASIC的无缝转换,当使用Speedcore eFPGA IP 将Speedster7t FPGA转换为ASIC时,客户可以节约高达50%的功耗并降低90%的成本。

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看看哪个型号适合你的应用


此次Achronix推出的Speedster7t创造的全新FPGA+,会让你的产品“+”出ASIC的高性能和FPGA的完全可编程性。


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有的嵌友不开心了

我还没入门FPGA

小编就开始说FPGA+了


好吧

为了让嵌友更好地理解FPGA+的优势

在你学习FPGA的路上

小编助力一把!

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送书啦!

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