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[導(dǎo)讀]單看標(biāo)題,你是否能猜出這家公司來?昨天,這家公司又發(fā)布了一款新品,號稱業(yè)界最高端的FPGA。昨天,賽靈思(Xilinx)宣布推出Versal ACAP 產(chǎn)品組合第三大產(chǎn)品系列—— Versal Premium。一款號稱業(yè)界最高端的FPGA,具備高度集成且功耗優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)硬核,是業(yè)界帶寬最高、計算密度最高的自適應(yīng)平臺。

單看標(biāo)題,你是否能猜出這家公司來?昨天,這家公司又發(fā)布了一款新品,號稱業(yè)界最高端的FPGA。昨天,賽靈思(Xilinx)宣布推出Versal ACAP 產(chǎn)品組合第三大產(chǎn)品系列—— Versal Premium。一款號稱業(yè)界最高端的FPGA,具備高度集成且功耗優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)硬核,是業(yè)界帶寬最高、計算密度最高的自適應(yīng)平臺。


這里有個近兩年被賽靈思頻頻提及的詞匯“ACAP”(Adaptive Compute Acceleration Platform,自適應(yīng)計算加速平臺),并不像它的讀音“A-cup”那么平平無奇,實則非常有料,2018年3月19日剛推出那會,上任沒幾個月的賽靈思CEO Victor Peng就稱其為“技術(shù)顛覆”,是自賽靈思發(fā)明FPGA以來最卓越的工程成就。


此話不假,從賽靈思中國官網(wǎng)新聞稿對自己稱謂就可以看出。在推出ACAP前,自稱“All  Programmable技術(shù)和器件的全球領(lǐng)先企業(yè)賽靈思”,推出ACAP后,自稱“自適應(yīng)和智能計算的全球領(lǐng)先企業(yè)賽靈思”。小樣兒,換個馬甲就不是FPGA公司了?這神秘的ACAP為何讓賽靈思如此沉迷?



將FPGA玩出花來


1985年,賽靈思發(fā)明了FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)。自從發(fā)明FPGA之后,就像點了一根FPGA的呲花,到處綻放。


據(jù)不少媒體介紹賽靈思都喜歡引用這樣一句話,“賽靈思不僅是FPGA發(fā)明者,也是首個將FPGA和Arm集成到一起的企業(yè);全球首款軟件/硬件可編程的SoC、全球首個2.5D的FPGA、全球首個ASIC增強型設(shè)計套件、首款異構(gòu)多處理器MPSoC和首款數(shù)字與模擬結(jié)合RFSoC的推出者。”


當(dāng)然,這哥們還推出過全球首款3D IC;去年8月推出了世界上最大容量的FPGA——Virtex UltraScale+ VU19P。再翻開其官網(wǎng)新聞欄,會發(fā)現(xiàn)各種“全球最快”、“業(yè)界首款”、“全球最高性能”……詞匯泛濫,沒轍,誰叫你是FPGA發(fā)明者,你說什么都對。


將FPGA玩的最深沉的方式,就是如此這般玩出花來,最后連自己都錘,比如ACAP。


在昨天的Versal Premium ACAP發(fā)布會上,賽靈思產(chǎn)品線營銷與管理高級總監(jiān)Sumit Shah就表示,“它將會達(dá)到最新一代FPGA帶寬的3倍?!碑?dāng)然,在介紹其優(yōu)勢時,賽靈思發(fā)言人用Versal Premium ACAP和自家FPGA比了又比,生怕大家不知道它在自錘。


賽靈思產(chǎn)品線營銷與管理高級總監(jiān)Sumit Shah


只要我顛覆自己的速度大于行業(yè)發(fā)展速度,你就看不出我在自錘,只看見我在創(chuàng)新。ACAP就是一種預(yù)判式的自錘。


當(dāng)初2018年3月,賽靈思稱ACAP是一款具有革命性意義的新型異構(gòu)計算器件,其功能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的 CPU、GPU和FPGA。從5、6年前,賽靈思就開始謀劃從器件到平臺的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。


CEO Victor Peng說,Versal ACAP 是賽靈思多年軟硬件投資及過去 35 年產(chǎn)品架構(gòu)全部知識的積累。Versal ACAP是一項重大的技術(shù)突破,它將面向所有應(yīng)用和各種開發(fā)者開啟一個異構(gòu)計算加速的新時代。2018年賽靈思就表示,ACAP 歷經(jīng)四年的研發(fā),累積研發(fā)投資逾 10 億美元。


ACAP 的核心是新一代的 FPGA 架構(gòu),結(jié)合了分布式存儲器與硬件可編程的 DSP 模塊、一個多核 SoC 以及一個或多個軟件可編程且同時又具備硬件自適應(yīng)性的計算引擎,并全部通過片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)實現(xiàn)互聯(lián)。ACAP還擁有高度集成的可編程I/O功能,根據(jù)不同的器件型號這些功能從集成式硬件可編程存儲器控制器,到先進(jìn)的SerDes收發(fā)器技術(shù),前沿的RF-ADC/DAC和集成式高帶寬存儲器(HBM)。


軟件開發(fā)人員將能夠利用 C/C++、OpenCL 和 Python 等軟件工具應(yīng)用 ACAP 系統(tǒng)。同時,ACAP也仍然能利用FPGA工具從RTL級進(jìn)行編程。



目前,算上昨天發(fā)布的Versal Premium,賽靈思已經(jīng)發(fā)布了三個系列的Versal ACAP,還有兩款去年6月19日開始面向客戶交付的Versal AI Core 和 Versal Prime 系列器件。


關(guān)于客戶反饋,賽靈思高端 ACAP 與 FPGA 高級產(chǎn)品線經(jīng)理Mike Thompson表示:“Versal AI Core和Versal Prime現(xiàn)在已經(jīng)是有幾百家客戶,反響非常好,而且在大家的支持下他們也希望我們能夠加速它的生產(chǎn),Versal AI Core大概能夠提速2個季度,在今年的時候就能夠生產(chǎn)?!?


賽靈思高端 ACAP 與 FPGA 高級產(chǎn)品線經(jīng)理Mike Thompson



Versal Premium憑什么稱為旗艦級?


賽靈思大中華區(qū)銷售副總裁唐曉蕾(Maria Tang)稱Versal Premium是旗艦級產(chǎn)品,是Versal產(chǎn)品中高端的存在。具備高度集成且功耗優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)硬核,是業(yè)界帶寬最高、計算密度最高的自適應(yīng)平臺。據(jù)悉,其專為在散熱條件和空間受限的環(huán)境下運行最高帶寬網(wǎng)絡(luò),以及那些需要可擴(kuò)展、靈活應(yīng)變應(yīng)用加速的云提供商而設(shè)計。


賽靈思大中華區(qū)銷售副總裁唐曉蕾(Maria Tang)


為什么這款產(chǎn)品能用這么多褒義詞,且瞄準(zhǔn)最高帶寬網(wǎng)絡(luò)以及云提供商?數(shù)據(jù)顯示,2019年區(qū)域流量容量提升了100倍,帶寬年復(fù)合增長率達(dá)到了51%。我們正處于來自多元化應(yīng)用與工作負(fù)載的數(shù)據(jù)爆炸性增長時代,核心網(wǎng)面臨巨大壓力。



資料顯示, Versal Premium 采用臺積電7nm工藝制程打造而成,融軟件可編程能力與動態(tài)可配置硬件加速、預(yù)制連接和安全功能為一體,能夠加快產(chǎn)品上市進(jìn)程。Versal Premium 系列可提供比當(dāng)前FPGA高達(dá)三倍的吞吐量,且內(nèi)置以太網(wǎng)、Interlaken 和加密引擎。


該系列提供了當(dāng)前部署主流FPGA兩倍的計算密度,同時還面向持續(xù)擴(kuò)展的多元化且不斷演進(jìn)的云工作負(fù)載及網(wǎng)絡(luò)工作負(fù)載,提供了靈活應(yīng)變的能力。



此外,通過網(wǎng)絡(luò)硬核IP的突破性集成,成就了單芯片 400G 和 800G 的解決方案。面向下一代網(wǎng)絡(luò)和云部署,Versal Premium 在軟件和硬件開發(fā)者皆可輕松編程的可擴(kuò)展平臺上,提供了出色的帶寬和計算密度,實現(xiàn)了加速功能的優(yōu)化并大幅降低了總擁有成本。


在賽靈思眼中,這是一款懟天懟地對空氣的產(chǎn)品,在圖像分類上,Versal Premium特斯拉 V100 GPU性能的1.6倍,是特斯拉T4 GPU的2.3倍,對象檢測上分別提高了4.6倍和7.7倍,自異常檢測(隨機(jī)森林算法)上是英特爾至強CPU的65倍。




片上存儲器帶寬與容量,能比GPU最高可以提升25倍。



在吞吐量這張對比圖上,柱形圖又高的夸張。




Versal Premium 系列提供了高達(dá)9Tb/s的可擴(kuò)展、自適應(yīng)串行帶寬。具體方法是將112G PAM4收發(fā)器與集成的網(wǎng)絡(luò)功能模塊用于核心網(wǎng)、城域網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)基礎(chǔ)設(shè)施,將每端口帶寬密度提高兩倍,并降低時延高達(dá) 50%。


這種預(yù)制連接可實現(xiàn)安全的多太位以太網(wǎng)( multi-terabit Ethernet ),靈活支持各種數(shù)據(jù)速率與協(xié)議。通道化以太網(wǎng)硬核能夠以最小占板空間提供高達(dá) 5Tb/s 的吞吐量,同時高速加密引擎可提供高達(dá) 1.6Tb/s 的加密線路速率吞吐量,并支持 AES-GCM-256/128、MACsec 和 IPsec 。


上面這些頎長的紅色柱形圖,讓人感受Versal Premium在性能上的壓抑感,難道就沒有對手了嗎?Sumit表示:“如果一定要對標(biāo)的話,那就是我們的競爭對手Angelix。但是這個比較也不是特別恰當(dāng),首先Versal Premium集成規(guī)模和程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Angelix,而且Premium產(chǎn)品組合的范圍也比它廣得多?!痹僬f到工藝節(jié)點,賽靈思采用的7nm,似乎又讓英特爾10nm欲哭無淚。


供貨情況方面,Versal Premium 系列將于 2021 年上半年開始為早期用戶提供樣品。目前已提供文檔,客戶可立即使用 Versal Prime 評估套件開始原型設(shè)計。Versal Prime 器件與 Versal Premium 器件擁有眾多相同的架構(gòu)模塊,支持引腳遷移至 Versal Premium。


“賽靈思是FPGA、硬件可編程 SoC 及 ACAP 的發(fā)明者,旨在提供業(yè)界最具活力的處理器技術(shù)?!辟愳`思在官網(wǎng)簡介中如此描述自己,顯然單純說賽靈思是賣FPGA的公司有點片面,如果你嫌介紹長,可以簡單點說,對對,就是那個把FPGA玩出花來的公司。

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