[原创] 为了异构计算,英特尔新推出了一款FPGA

2019-09-24
14:00:12
来源: 半导体行业观察



四年前,英特尔收购了知名FPGA公司Altera。伴随着这两者的结合,Altera的Stratix 10系列也被英特尔收入囊中。在这四年中,Stratix 10也衍生出了多种产品线。近日,英特尔宣布出货全新Stratix 10 DX FPGA。




[原创] 为了异构计算,英特尔新推出了一款FPGA



Stratix 10 DX FPGA助力Xeon处理器






众所周知,英特尔收购Altera的亮点之一,便是Intel要推出CPU+FPGA架构的硬件平台。最早,英特尔是利用Arria 10 FPGA完成了这个设想。Stratix 10在性能和集成度方面都要优于Arria 10。在这种情况下,英特尔推出了针对服务器连接的产品——Stratix 10 DX FPGA。





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英特尔公司网络和自定义逻辑事业部副总裁兼FPGA和电源产品营销总经理Patrick Dorsey介绍道:“Stratix 10 DX在市场上的独特之处就是它的高带宽以及低时延。该产品是英特尔首个支持PCIe Gen4的FPGA,它采取的是超路径互连UPI。而UPI也为英特尔的Compute Express Link(CXL)路线图提供了新路径。正因为这个产品支持UPI,因此它的关键价值之一就是能够扩展系统内存。有了Stratix 10 DX再加上英特尔Xeon处理器就可以极大的扩展系统内存。这种扩展是惊人的,可支持8个独立的傲腾TM DC持久内存控制器,总容量可到4TB。”


在此需要强调的是,之所以英特尔的CPU和FPGA能够进行高效的工作,是因为采用了UPI以及符合PCIe Gen4的协议。Patrick表示:“符合UPI一致性的好处体现在至强处理器与FPGA之间实现了共享存储,在共享过程中不用进行数据迁移或者数据拷贝。数据迁移和拷贝会带来高成本,同时也会降低系统的性能。”


除此之外,Stratix 10 DX还非常适合从边缘到云端的高性能计算应用。在边缘计算应用方面,在AI或者是神经网络的计算任务上,要求应用进行超快速的响应。与仅仅使用PCIe的产品相比,Stratix 10 DX的响应速度快了37%。在网络应用当中,PCIe Gen4与前代相比提高了两倍带宽,这使得数据处理更为快速,同时也具有了以太网功能。在数据中心方面,通过英特尔的异构计算架构,即Xeon+FPGA组合,加之PCIe Gen4与UPI的互联,总带宽可以提升2.6倍。

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据悉英特尔Stratix 10 DX的合作伙伴是VMware,Patrick介绍:“与VMware的合作也是英特尔在进入市场的过程中很重要的一部分。”



Stratix 10 DX 助力5G发展









今年四月,英特尔宣布公司将退出5G智能手机调制解调器业务,专注于5G网络基础设施及其他数据中心业务。同时,通过英特尔CEO的回应中看,5G仍然是公司的优先战略。加之,英特尔近几年来已经在实施“以数据为中心”的战略转型。综合来看,英特尔的5G技术或许会向服务器端发力。


针对5G方面,FPGA可以应用于5G基带和5G无线。Patrick表示:“Stratix 10 DX主要是针对5G的基带,其好处主要体现在低时延,尤其是当5G走向数据中心,在vRAN方面应用的时候配合FPGA和至强处理器,采用Stratix 10 DX可以进行诸多网络功能的加速。”


同时,Patrick还透露,Stratix 10 DX主要是应用在和服务器的互联上。而有一部分通信应用业务将受益于此,英特尔现在在推一个方案——把5G的一些应用挪到服务器端,这个工作还在持续推进中。在推进的过程中,也包含了类似中国移动这样的中国客户。



英特尔下一代FPGA将采用10nm工艺









在过去英特尔曾接连推出过Stratix 10 GX、Stratix 10 TX等系列产品。Patrick介绍:“GX系列是通用的,可以面对众多市场。TX系列主要是应用于一些需要非常高速的网络,以太网的速度达到58Gbps每秒。DX系列主要针对的则是至强处理器服务器的连接。”


回顾英特尔的Stratix 10系列产品,我们发现,该系列产品基本都采用了英特尔14nm工艺。此次推出的Stratix 10 DX也是该种工艺。而早在今年4月就有消息传出,英特尔将推出基于英特尔10nm工艺的新款FPGA ——Agilex。




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据Patrick介绍,下一代Agilex将支持下一代UPI,也就是基于CXL的开放标准接口。同时它将会支持下一代PCIe标准。Patrick强调,基于英特尔的技术,UPI可以轻松地升级到CXL。


具体来讲,在从UPI过渡到CXL,主要只需要对硬件接口和一些软件进行更新。Patrick介绍道:“因为硬件接口的不同,需要一个新的芯片,CXL是适配PCIe Gen5协议的接口,UPI是不同的一个接口,因此在芯片与硬件上需要更换。除了硬件之外,从开发者角度来讲,在软件方面也要进行小小的变化。现在有了缓存一致性的解决方案之后,开发者可以以全新的方法来进行应用的开发。可以充分利用一致性来进行应用开发的架构。总结来讲不仅硬件有一些小变化,软件也需要做一些调整,但这些并不复杂。”


据悉,Agilex目前还没有到量产阶段,目前提供的仅是样机。从出货角度来讲,需要一年左右的时间。同时,Patrick也介绍道:“Agilex目前采用10纳米制程技术,但是并不限于10纳米,未来可能使用多种制程技术。Agilex将是未来新的英特尔FPGA产品系列。”

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