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Intel推全新系列FPGA Agilex:和Stratix 10大不同

时间:2019-04-04 作者:Franklin Zhao 阅读:
我们正在从以电脑为中心的时代逐渐转向以数据为中心的时代。在这个背景下,Intel全新系列的FPGA Agilex应运而生。它不是Stratix的延续,而是一个全新的品牌。

现在,我们正在从以电脑为中心的时代逐渐转向以数据为中心的时代。到2020年,普通互联网用户产生的数据量为1.5GB/天,智慧医院为3TB/天,自动驾驶汽车为4TB/天,而连网飞机和智慧工厂则分别为40TB/天和1PB/天。我们有很多的数据需要处理;我们需要去理解它们,懂得它们,才能利用它们创造收入。

同时,业界也涌现出了很多的新技术,例如人工智能/深入学习等。在各种技术快速发展的时候,我们需要有定制化的解决方案,来解决数据处理的难题。

在这个背景下,Intel全新系列的FPGA Agilex应运而生。英特尔可编程解决方案事业部(PSG)的首席产品营销官Patrick Dorsey在产品发布会上向媒体朋友指出,它不是Stratix的延续,而是一个全新的品牌。(请看下文解读)

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英特尔可编程解决方案事业部(PSG)首席产品营销官Patrick Dorsey

三类应用及其关键词

Dorsey介绍说,我们可以把数据应用大概划分成三个类别:嵌入式/边缘、通信基础设施和云/企业。在嵌入式或边缘应用方面,我们面临的一个问题是,如何把各种海量数据(包括图片、视频、视觉等等)实时提取出来进行分析。

在通信基础架构方面,所面临的问题是,以Rakuten(乐天)公司为例,它需要做负载平衡——需要对连到网络上的数据进行分析、处理,做跟网络相关的数据平衡工作。中国移动的做法则是把网络进行虚拟化,从而提高它的效率,使得数据处理、数据分析能够进行得更快、更有效。

在云或数据中心方面,所有企业,不管它的数据中心是在云上,还是云下/自己公司的数据库,都要进行数据处理和数据分析。

在这三个方面,嵌入式/边缘方面的关键词是实时,即针对当下发生的事件和相关的信息,进行实时的反应和分析处理。通信基础设施方面的关键词是带宽,即提供足够的带宽去进行更多的数据处理和分析。云/企业方面的重点是把数据拿过来,储存起来,对它们进行更快的分析。

Agilex:全面借助于英特尔自己的能力

Dorsey谈到一个重点叫“全面借助于英特尔自己的能力“,它包括以下几个方面。首先,它用到的基础架构是英特尔自己开发出来的基础架构。第二,它采用的是英特尔自己的处理技术。第三,它采用了英特尔最新的Foveros 3D封装。第四,它里面的软件,不只是FPGA本身的软件,还有微处理器的软件,都是Intel自己的软件。

Agilex的特点如下:

1.采用10nm工艺。

2.内存一致性。在协处理器之间有非常紧密的内存一致性。

3.采用3D封装技术。可以把不同类型、不同半导体工艺节点的芯片封装到FPGA内部。

4.可以根据客户的需求或市场的需求,把最合适的功能或小芯片(Chiplet)快速地封装进来,快速地给用户需要的产品。

5.面向任何开发者——包括硬件和软件方面的开发者。

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Agilex适合做三类事

Agilex适合做三类事情:处理数据,存储数据,和传输数据。

在数据处理方面,它采用了英特尔自己开发的HYPERFLEX架构,可提供如图所示的超高性能。

在数据存储方面,它既包括传统的DDR5接口,也包括高带宽存储接口HBM。此外,它还使用了英特尔的Optane技术,可以在至强(Xeon)和处理器之间建立非常密切的内存一致性。

在数据传输方面,它可以提供112G的数据传输速率。

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支持任意异构3D集成

它支持Any-to-Any(任意)异构3D集成。对于跟计算有关的接口、存储等等,在需要的时候就可以把它们集成到FPGA上去。这样,在需要进行数据处理、数据分析的时候,异构集成的方式就可以使速度提高很多,使开发成本降低,使得它更加敏捷、更加快速,也更加灵活。

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去年,英特尔收购了一家公司eASIC。这家公司一个很大的优势是,它能够非常快速地生产ASIC芯片。

收购这家公司后,英特尔获得了一种可编程能力或者灵活性,不管是在工艺、性能还是成本方面,都可以按照客户的要求,非常快地进行模块定制化或者优化。

适用于数据中心加速

Agilex还可以通过计算快速链接(CXL)在至强(Xeon)和FPGA之间建立连接。这样就无需在处理器和加速器之间进行反复复制。这也意味着它的总拥有成本(TCO)会更低,性能会更高。

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数据传输最关键的要求就是速度快。Agilex可以做到112G的速率,目前为止是行业第一。再加上PCIe GEN5,以及CXL(运行在PCIe GEN5上),就可以为高性能数据中心的数据负载进行更好的处理。因此,Agilex非常适合作人工智能的加速器。在这方面,谷歌的TPU里所采用的BFLOAT16新标准,Agilex也提供支持。

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开发者工具

在开发工具方面,除了面向硬件开发者的Quartus Prime以外,英特尔还推出了面向软件开发者的One API工具。

Agilex的三个型号

Agilex包括三个型号,如下。

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总结

总的来说,Agilex的独特性如下:

英特尔Agilex家族完美地结合了基于英特尔10nm工艺技术构建的FPGA架构和创新型异构3D SiP技术,将模拟、内存、定制计算、定制I/O、英特尔eASIC和FPGA逻辑结构集成到一个芯片封装中。英特尔在从FPGA到结构化ASIC的迁移过程中,可提供带有可复用IP的定制逻辑连续统(custom logic continuum)。One API提供软件友好的异构编程环境,支持软件开发人员轻松利用FPGA的优势实现加速。

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