Altera Stratix 10 SoC FPGA最新技術(shù)細(xì)節(jié)曝光，采用四核ARM Cortex-A53

自今年6月透露將采用英特爾14nm三柵極工藝生產(chǎn)下一代SoC FPGA產(chǎn)品Stratix 10以來，Altera的這款最新產(chǎn)品的技術(shù)細(xì)節(jié)一直受到大家的關(guān)注，考慮到英特爾和ARM的微妙關(guān)系，Stratix 10將采用什么樣的CPU內(nèi)核一時(shí)間成為最大懸念，繼續(xù)采用ARM內(nèi)核，還是有可能引入英特爾的內(nèi)核?

就在最近，Altera終于為Stratix 10再揭開一層面紗，透露核心架構(gòu)組成，其中CPU將采用四核64位ARM Cortex-A53，同時(shí)集成硬核浮點(diǎn)DSP模塊和1GHz級(jí)的邏輯單元。Altera嵌入式處理營(yíng)銷資深總監(jiān)Chris Balough表示，Altera已經(jīng)就Stratix 10的IP授權(quán)和生產(chǎn)分別與ARM和英特爾達(dá)成協(xié)議，Stratix 10將于2014年第四季度交付流片。

Altera嵌入式處理營(yíng)銷資深總監(jiān)Chris Balough

Stratix 10為FPGA帶來更多可能

基于強(qiáng)大的核心架構(gòu)，同時(shí)因?yàn)椴捎?4nm工藝，Stratix 10的整體性能可以說很值得期待。較之28nm工藝的SoC FPGA產(chǎn)品，Stratix 10的FPGA性能實(shí)現(xiàn)2倍提升，功耗降低70%，CPU的吞吐量提高6倍以上，DSP硬核的浮點(diǎn)運(yùn)算能力將超過10T級(jí)。

這里Chris也提到，Altera之所以選擇ARM Cortex-A53作為CPU內(nèi)核，一方面是因?yàn)镃ortex-A53是目前所有64位處理器中功效最高的，同時(shí)它的軟件與前一代兼容，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)，另一方面Cortex-A53的目標(biāo)市場(chǎng)與Stratix 10重疊。借助四核Cortex-A53的架構(gòu)，Stratix 10可實(shí)現(xiàn)的典型應(yīng)用包括數(shù)據(jù)中心計(jì)算加速中的異構(gòu)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和傳輸中的智能線路卡以及雷達(dá)中的異構(gòu)計(jì)算等等。在這些典型應(yīng)用中，CPU通常承擔(dān)負(fù)荷均衡、流控制以及FPGA資源配置和電源管理等工作，DSP則主要完成浮點(diǎn)運(yùn)算、矩陣預(yù)算和波形處理等功能，F(xiàn)PGA則完成各種數(shù)據(jù)和信號(hào)處理、橋接、糾錯(cuò)、MAC/PHY以及加密引擎等等更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理功能。

同時(shí)針對(duì)日益復(fù)雜的FPGA系統(tǒng)開發(fā)，Altera同期發(fā)布了最新的基于OpenCL的Altera SDK工具解決方案，利用OpenCL的開源軟件的支持，幫助客戶更輕松的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。另外，Altera此前與ARM合作發(fā)布的ARM DS-5 Altera版也將做相應(yīng)的升級(jí)以支持最新的Stratix 10。

幕后花絮

Stratix 10的發(fā)布可以說會(huì)將高端FPGA的性能提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。而Altera這款產(chǎn)品的發(fā)布引發(fā)的一些話題我們可以來聊一聊也和大家探討一下：

1. Altera和賽靈思接下來的競(jìng)爭(zhēng)格局

賽靈思發(fā)言人曾確認(rèn)此前各個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上賽靈思和Altera通常是交替占優(yōu)，目前我們看到的28nm節(jié)點(diǎn)上賽靈思似乎風(fēng)頭更勝，這讓大家都盯著下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，看Altera是否能重新掌握主動(dòng)，從Altera目前的動(dòng)作來看也確實(shí)求成心切。

而不同于以往的你放唱罷我登場(chǎng)，這次賽靈思似乎選擇了沉默，Altera這邊熱熱鬧鬧的吆喝著20nm和14nm的下一代產(chǎn)品時(shí)間表，賽靈思卻有點(diǎn)我自巋然不動(dòng)的意思，選擇了不理不睬，而是一直埋頭于現(xiàn)有的硬件和軟件產(chǎn)品平臺(tái)的完善和擴(kuò)展。

之所以會(huì)有這種局面出現(xiàn)，我想有幾方面的因素促成：首先，和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)一樣，在3G處劣勢(shì)的移動(dòng)賣命呼喚4G的到來，而聯(lián)通和電信因?yàn)?G市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)則先動(dòng)力不足，賽靈思和Altera也是如此，賽靈思自然不愿過早進(jìn)入下一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)，而是想讓28nm產(chǎn)品進(jìn)入更多市場(chǎng)和應(yīng)用設(shè)計(jì)，為自己爭(zhēng)得更多的客戶;其次，我的猜測(cè)，賽靈思確實(shí)沒料到Altera會(huì)有轉(zhuǎn)投英特爾工藝這一招，而面對(duì)Altera的下一代20nm和14nm產(chǎn)品同時(shí)推出的規(guī)劃，賽靈思多少有些措手不及，尤其Stratix 10產(chǎn)品的高規(guī)格，在沒有想好要如何應(yīng)對(duì)之前，也就不會(huì)參與到對(duì)手的前期宣傳攻勢(shì)中;最后，我們不得不說，Altera公布的Stratix 10的流片時(shí)間是在2014年第四季度，還有1年的時(shí)間，賽靈思雖然沒有跟進(jìn)，但相信其研發(fā)部門一定是在加緊動(dòng)作規(guī)劃下一代的FPGA產(chǎn)品，對(duì)下一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的市場(chǎng)爭(zhēng)奪究竟結(jié)果如何，現(xiàn)在下定論還為時(shí)尚早。

2. Altera和英特爾將向何處去

作為一家獨(dú)大一直傲視群雄的英特爾，近年來卻頻頻向FPGA廠商投出橄欖枝，從此前的Archronix、Tabula，到Altera，這一方面和FPGA產(chǎn)品發(fā)展表現(xiàn)出的對(duì)先進(jìn)制程的依賴性有關(guān)，同時(shí)也有越來越多的人揣測(cè)英特爾可能有意將FPGA納入自己的產(chǎn)品線，聯(lián)想到高端FPGA越來越多的進(jìn)入通信市場(chǎng)，和英特爾目標(biāo)市場(chǎng)的重疊性，似乎不能排除這種可能性。甚至我也曾以為Altera最新的基于14nm工藝的FPGA產(chǎn)品有可能采用英特爾的CPU內(nèi)核。

但此次Altera發(fā)布會(huì)上Chris表示，英特爾從不會(huì)向第三方授權(quán)自己的CPU內(nèi)核，Altera和英特爾的合作僅限于工藝生產(chǎn)。而此前在和Altera的協(xié)議中，英特爾也曾表示不會(huì)收購(gòu)FPGA廠商。這讓Altera和英特爾的未來走向變得更加不可捉摸。

3. 對(duì)英特爾和ARM而言又有什么意義?

此次Altera發(fā)布的Stratix 10采用了ARM最新的64 Cortex-A53內(nèi)核，而ARM推出Cortex-A53/A57這一系列64位處理器的目標(biāo)市場(chǎng)就是進(jìn)入更高端的通信、數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，外界紛紛猜測(cè)這是ARM在移動(dòng)終端市場(chǎng)的勝利之后，要和英特爾全面開戰(zhàn)了。

而這次英特爾就坦然的接受了集成有ARM 64位內(nèi)核且目標(biāo)市場(chǎng)在通信領(lǐng)域的Stratix 10的代工，一方面要感嘆英特爾的王者氣度，另一方面也讓我懷疑ARM進(jìn)軍通信領(lǐng)域其實(shí)對(duì)英特爾并不構(gòu)成威脅。

作為一個(gè)門外漢，至少我對(duì)ARM的簡(jiǎn)化指令集的處理器架構(gòu)以及英特爾的復(fù)雜指令集的處理器架構(gòu)并不了解，也不清楚在移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域占盡風(fēng)光的ARM是否在通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等計(jì)算市場(chǎng)仍有優(yōu)勢(shì)，而英特爾和ARM作為這一領(lǐng)域的權(quán)威和專家，他們一定更清楚彼此的長(zhǎng)處和劣勢(shì)，英特爾之所以能做出這樣的姿態(tài)，肯定是基于它對(duì)對(duì)手的產(chǎn)品及其未來發(fā)展可能的掌控。

此次Stratix 10的典型應(yīng)用中我們也看到，它針對(duì)的確實(shí)也是加速器和線卡等市場(chǎng)，并未涉及主處理器市場(chǎng)。此前也有人預(yù)測(cè)ARM的64位處理器的終極目標(biāo)還是進(jìn)入移動(dòng)終端，而服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等對(duì)它來說是想要一試身手的新興市場(chǎng)。