Xilinx анонсувала гібридні FPGA/SoC-прискорювачі для будь-яких завдань

2018 05/10

Автор: Валерій Петрович

| Перегляди: 19

E-mail

Представлена в березні робота компанії Xilinx над проектом Everest вилилася днями в анонс нової архітектури Versal та продуктів на її основі. Розробка рішень ведеться в рамках розвитку нової гетерогенної платформи компанії для прискорювачів з підтримкою адаптивних обчислень або ACAP (Adaptive Computer Accelerator Platform). У нових ПЛІС програмованим вентилів відводиться все менше місця, тоді як ядер ARM, DSP і ІІ-прискорювачів на кристалах виділяються всі зростаючі площі. Це вже не просто FPGA, це фактично однокристальні складання або SoC з елементами FPGA.

Xilinx

Рішення покоління Versal розділені на шість продуктових серій або колекцій, кожна з яких орієнтована на свою сферу застосування. Першими в 2019 році вийдуть 7-нм продукти сімейств AI Core і Prime. Продукти AI Core будуть використовуватися в системах машинного навчання з функцією прийняття рішень. Продукти Prime займуть нішу прискорювачів розрахунків у центрах обробки даних. У наступні роки з'являться серії AI Edge, AI RF, Premium і HBM, з позиціонуванням яких можна ознайомитися за таблиці нижче.

Xilinx

За великим рахунком, нові рішення Xilinx повинні і будуть конкурувати з гібридними рішеннями Intel у вигляді прискорювачів на FPGA-матрицях колишньої компанії Altera. Різниця тільки в тому, що в парі з FPGA Altera компанія Intel просуває процесори Xeon, а Xilinx — ядра ARM. Інші складові частини платформ обох компаній — це спеціалізовані ІІ-движки, ніж вони приблизно рівні (у Intel — це рішення Mobileye, у Xilinx — свій движок, про який нижче). Тим самим відмінності будуть лежати в обслуговуючих ядрах, де ARM до заявленої ніші прискорювачів є певна перевага. Але це не заважає Xilinx відкрито протиставляти Versal як x86-сумісних процесорів, так і актуальним графічним процесорам.

За словами Xilinx, продукти Versal в галузі розпізнавання зображень в 43 рази перевершують процесори Intel Xeon Platinum і від двох до восьми разів випереджають прискорювач NVIDIA Tesla V100, а також у п'ять разів продуктивніше прискорювача на звичайній FPGA. Більш того, в задачах фінансового аналізу, секвенції геному і підтримки Elasticsearch продукти Versal випереджають процесори 89, 90 і 91 раз.

Xilinx

Трохи докладніше про продукти сімейства AI Core. Крім двох ядер ARM Cortex-A72 і двох ядер ARM Cortex-R5 вони будуть нести 256 Кбайт вбудованої пам'яті і понад 1900 DSP для обслуговування обчислень з плаваючою комою. Абсолютним нововведенням стане інтеграція до вирішення нових векторних прискорювачів або AI Engines. Таких буде в чіпі від 128 штук до 400 штук і всі вони будуть пов'язані внутричиповой мережею network-on-chip (NoC) з пропускною здатністю в кілька терабіт в секунду. Зовнішні інтерфейси рішення будуть представлені PCIe Gen4 x8 і x16, CCIX, 32G SerDes і від двох до чотирьох вбудованих контролерів пам'яті DDR4. Флагман сімейства AI Core забезпечить продуктивність в 147 TOPs на навантаженні INT8. Для порівняння, NVIDIA Tesla T4 забезпечує 130 INT8 TOPs.

Продукти Versal Prime будуть позбавлені ІІ-движків і націлені на навантаження загального призначення, таку як обробка зображень медичного призначення, обслуговування мереж і систем зберігання даних, систем управління в авіації і тестове комунікаційне обладнання. Замість ІІ-прискорювачів Versal Prime отримають 3080 DSP і дещо більша кількість програмованих вентилів.

Xilinx

Ще однією відмінною особливістю підтримки нових ПЛІС стане орієнтація на мови програмування верхніх рівнів — C, C++ і Python. На думку Xilinx, це спростить роботу з новою платформою.