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[行业动态]英特尔Stratix 10 DX FPGA规模商用:三大特性提升,满足异构计算时代需求

发布时间:2019-09-23 09:56:43 浏览次数:79 分类: 行业动态

9月23日消息(岳明)随着AI、IoT和5G三大技术的驱动融合,对数据安全性、传输延迟、功耗和总体成本等提出了要求更高,通用CPU和GPU在面对多样化的应用市场开始力不从心,而专用ASIC芯片虽然针对某一特定应用具有更高的性能,但却无法满足如今的碎片化、多样化的应用需求。

可以说,由CPU/GPU/AI/FPGA等多种形态构成的异构计算时代已经到来,兼具灵活性和高性能的FPGA优势开始逐渐体现。除了诸如航天、通信、消费电子、工控等传统应用场景,FPGA开始进入到AI、数据中心、视频处理、自动驾驶、5G等更多新领域。

极具扩张的应用场景,给了FPGA玩家巨大的舞台。作为FPGA领域内的头部企业,英特尔显然不想错过眼前的机遇。在上周,英特尔宣布出货全新Stratix 10 DX FPGA。这款新的FPGA支持英特尔超路径互连(UPI)和PCI-Express (PCIe) Gen4 x16,同时还支持英特尔傲腾技术一个新控制器来提供灵活高性能加速。

英特尔为何选择在此时进行新品出货,Stratix 10 DX FPGA与业界竞品相比有何不同,它的核心竞争力在哪,它的主要应用场景和目标市场又是什么?带着这些问题,编辑对英特尔公司网络和自定义逻辑事业部副总裁兼FPGA和电源产品事业部总经理Patrick Dorsey进行了电话采访。

三大特性提升,满足异构计算时代需求

全球范围内,数据的增长速度都很快,根据IDC发布的《数字化世界—从边缘到核心》白皮书显示,全球数据圈将从2018年的33ZB增至2025年的175ZB。

Patrick Dorsey在采访中指出,客户所面对的数据正在呈指数级增长,如何有效的对数据进行货币化是全行业都在考虑的问题,对全新的应用以及现有应用进行提速,是必然的选择。“未来是异构计算的时代,单纯的某种形态的产品很难满足复杂场景下的不同工作负载需求,所以英特尔在不断扩展产品组合,满足多元化的计算需求,而CPU、ASIC、FPGA、AI芯片以及各种内存及连接的产品和技术都是不可或缺的。”

Patrick Dorsey认为,当运行网络和云应用的服务器系统需要更高的计算速度时,比如处理人工智能训练/推理或数据库相关的工作负载,数据中心客户越来越多地使用包括FPGA在内的硬件加速器。硬件加速器的有效性能在很大程度上取决于一个或多个服务器CPU、可用系统内存和任何附加加速器(GPU、FPGA、专用标准产品等)之间的通信带宽和延迟。

也正是看到了这个问题,作为英特尔整体解决方案中的关键组件,Stratix 10 DX FPGA具备出色的高带宽、低时延以及内存扩展能力,可以帮助用户对基础设施和应用进行加速。

Stratix 10 DX FPGA与特定的英特尔CPU组合,UPI接口可将延迟降低37%,并通过一致的数据移动和28GB/秒的理论峰值传输速率而提高整个系统的性能。预计将在2021年提供超高速协议(Compute Express Link),具有内存一致性的FPGA接口是英特尔路线图的一部分。需要指出的是,Stratix 10 DX FPGA也可以单独配置,与CPU并非强绑定的关系。

同时,Stratix 10 DX FPGA还能提供符合PCI-SIG标准的Gen4 x16接口提供32GB/秒的理论峰值数据带宽,数据中心和非数据中心应用的吞吐量大约将提高1倍以上。在内存控制器方面,支持每个FPGA最多8个英特尔傲腾数据中心级持久内存模块(最多4TB非易失性内存)。

据Patrick Dorsey介绍,英特尔在三个月前就已经把Stratix 10 DX FPGA工程级样品设备交付给了全球客户,“除了硬件设备之外,英特尔还提供了全套开发工具以及API。”

瞄准三大场景,Agilex引领持续演进

客户需要出色的解决方案帮助整合和处理不断激增的数据流量,从而支持边缘计算、网络、云等新兴的数据驱动型行业从容运行各种变革性应用。

而无论是通过面向低延迟处理的边缘分析,用于提升性能的虚拟化网络功能,还是用于提高效率的数据中心加速,英特尔FPGA都可以为从边缘到云的各种应用提供定制解决方案。Patrick Dorsey指出,Stratix 10 DX FPGA可以在边缘/嵌入式、网络、云/数据中心三大典型的应用场景中,提供所需的灵活性和敏捷性,帮助化解挑战,同时提升性能和降低功耗。

作为业界唯一一个可以提供CPU、GPU、FPGA、AI芯片的完整解决方案厂商,英特尔在不断的进行研发投入,实现底层架构的融合。据Patrick Dorsey介绍,针对开发者群体,英特尔除了提供芯片之外,还推出了包括OpenVINO、AI平台以及One-API应用开发接口,这使得开发者群体可以有统一的标准来进行单一系统但是多种不同架构的开发。针对硬件厂商,英特尔与OEM群体进行紧密合作,帮助它们进行相应规范的认证。

特别是在5G方面的布局中,FPGA得到了广泛的应用。比如在基站基带处理器方面,可以充分发挥Stratix 10 DX FPGA大带宽、低时延的特性;伴随着网络云化与数据中心化,英特尔FPGA可以与至强处理器进行很好的协同,提升网络性能,赋予网络更高的灵活性。

当然,对于英特尔FPGA而言,其目光不止停留在眼前,而是有着更长远的战略布局。据Patrick Dorsey介绍,作为英特尔下一代FPGA产品,英特尔Agilex家族完美地结合了基于英特尔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。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。

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