為什么全球最大FPGA將是IC設(shè)計的福音
集微網(wǎng)報道 2019年11月6日,英特爾公司在京發(fā)布了Stratix 10 GX 10M FPGA,這款擁有1020萬個邏輯單元的產(chǎn)品,打破了業(yè)界先前的紀錄,成為了世界上最大容量的FPGA。
該芯片體現(xiàn)了英特爾在IC設(shè)計、制造和封裝等領(lǐng)域創(chuàng)新,將為IC設(shè)計行業(yè)面臨的越來越復(fù)雜的ASIC原型設(shè)計和仿真提供解決方案。
FPGA界的巨無霸
433億顆晶體管、1020萬個邏輯單元,還有超過前代產(chǎn)品3.7倍的密度,所有這些讓Stratix 10 GX 10M成為了名副其實的超級芯片。
EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)技術(shù)是Stratix 10 GX 10M成型的核心之一。英特爾利用該技術(shù)融合了兩個高密度英特爾 Stratix 10 GX FPGA 核心邏輯晶片(每個晶片容量為 510 萬個邏輯單元)以及相應(yīng)的I/O單元。以前,英特爾使用了 EMIB 技術(shù)將 I/O 和內(nèi)存單元連接到FPGA構(gòu)造晶片,從而實現(xiàn)了英特爾Stratix 10 FPGA家族的規(guī)模和種類不斷擴張。這次,EMIB 將兩個FPGA構(gòu)造芯片進行連接,從而在兩個單片F(xiàn)PGA芯片之間形成高帶寬連接。
據(jù)英特爾公司網(wǎng)絡(luò)與自定義邏輯事業(yè)部副總裁兼 FPGA電源產(chǎn)品營銷總經(jīng)理Patrick Dorsey介紹,在兩個FPGA之間有三個EMIB連接,最外圍還有4個EMIB連接,以提供PCIe的連接以及高速信號收發(fā)器,來實現(xiàn)高速的I/O吞吐量。
英特爾公司網(wǎng)絡(luò)與自定義邏輯事業(yè)部副總裁兼FPGA電源產(chǎn)品營銷總經(jīng)理Patrick Dorsey
正是因為EMIB的存在,讓擁有數(shù)據(jù)接口總線數(shù)量多達25920個的兩片F(xiàn)PGA能真正合二為一,以一個芯片的方式來運轉(zhuǎn)。
“同時,Stratix 10 GX 10M的用戶I/O引腳是2304個,收發(fā)器速度達到17.4Gbps/秒,這些功能允許我們的客戶用FPGA的靈活性去針對定制化的需求進行使用?!?Patrick Dorsey補充道。
原型設(shè)計和仿真系統(tǒng)已經(jīng)成為IC設(shè)計最為重要的一環(huán),F(xiàn)PGA又是該系統(tǒng)的核心,使用最大型的FPGA,就能夠在盡可能少的仿真和驗證設(shè)備中納入大型ASIC、ASSP 和SoC設(shè)計。Stratix 10 FPGA支持最新的仿真和原型設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā),可適用于耗用億級ASIC門的數(shù)字IC設(shè)計。
Stratix 10 GX 10M將賦能下一代5G、AI、網(wǎng)絡(luò)ASIC驗證。Patrick Dorsey表示:“我們知道在人工智能網(wǎng)絡(luò)和5G市場有很多中國企業(yè)在做著開發(fā)工作,因此這款FPGA新品對于中國市場而言非常重要?!?
oneAPI:構(gòu)建生態(tài)的最強工具
處理器領(lǐng)域最熱門的概念是異構(gòu)計算,包含了標量(Scalar)、矢量(Vector)、矩陣(Matrix)和空間(Spatial)四大計算架構(gòu),對應(yīng)了CPU、GPU、ASIC、FPGA等不同處理器類型。
異構(gòu)計算可以應(yīng)對數(shù)據(jù)中心多樣化的計算負載,但要讓各種芯片充分發(fā)揮潛能,需要一個高效的編程工具。為此,英特爾提出了軟件項目“oneAPI”,該項目旨在提供一個統(tǒng)一的編程模型,以簡化跨不同計算架構(gòu)的應(yīng)用程序開發(fā)工作。
oneAPI是一個非常底層的抽象框架,將包含兩個部分:一是跨架構(gòu)的編程語言Data Parallel C++(DPC++),二是滿足不同領(lǐng)域需求的跨架構(gòu)庫的集合。
據(jù)英特爾介紹,在卓越原生高級語言性能和基于行業(yè)標準和開放式規(guī)范的加持下,oneAPI為開發(fā)者帶來更高的生產(chǎn)效率和毫不妥協(xié)的性能。更為重要的是,得益于采用全新的DPC++語言,使得基于oneAPI的英特爾FPGA開發(fā)和加速工作量變得更容易。
Patrick認為oneAPI目前不能達到最佳的硬件優(yōu)化結(jié)果。如果客戶花時間進行定制化的細節(jié)硬件優(yōu)化和開花,會得到比oneAPI更優(yōu)的結(jié)果。不過,“oneAPI能提供更快的新品上市時間,更簡單,所以這是客戶需要權(quán)衡的一件事情。”他強調(diào)。
oneAPI的目標是團結(jié)各種開發(fā)者,打造一個良好的生態(tài)系統(tǒng)。Patrick就表示,“英特爾在做更多FPGA平臺級的開發(fā),建立更多軟件的堆棧,更多主板的開發(fā)工作,努力想給FPGA創(chuàng)造一些新的市場機遇。這需要FPGA有更多的能力來去適應(yīng)更多新應(yīng)用的場景,意味著需要和更多的系統(tǒng)集成商,增值服務(wù)的渠道商去合作,一起推動FPGA的發(fā)展?!?
據(jù)悉,英特爾在推動FPGA生態(tài)發(fā)展方面已經(jīng)做了大量的投入。從2015年到如今四年的時間里,英特爾從事FPGA相關(guān)的人員,已經(jīng)增加了50%。除此之外,英特爾還于去年建立了英特爾FPGA中國創(chuàng)新中心。該中心也是英特爾全球最大的FPGA創(chuàng)新中心。英特爾希望未來三年能夠認證1萬名FPGA專業(yè)人才。
來源:2019-11-12 半導(dǎo)體投資聯(lián)盟
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