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巨無霸FPGA芯片在IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的助力

汽車玩家 ? 來源:愛集微 ? 作者:李延 ? 2019-11-12 14:46 ? 次閱讀
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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(gè)邏輯單元的產(chǎn)品,打破了業(yè)界先前的紀(jì)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(jì)、制造和封裝等領(lǐng)域創(chuàng)新,將為IC設(shè)計(jì)行業(yè)面臨的越來越復(fù)雜的ASIC原型設(shè)計(jì)和仿真提供解決方案。

FPGA界的巨無霸

433億顆晶體管、1020萬個(gè)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(shí)的超級(jí)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(gè)高密度英特爾 Stratix 10 GX FPGA 核心邏輯晶片(每個(gè)晶片容量為 510 萬個(gè)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(shí)現(xiàn)了英特爾Stratix 10 FPGA家族的規(guī)模和種類不斷擴(kuò)張。這次,EMIB 將兩個(gè)FPGA構(gòu)造芯片進(jìn)行連接,從而在兩個(gè)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(gè)FPGA之間有三個(gè)EMIB連接,最外圍還有4個(gè)EMIB連接,以提供PCIe的連接以及高速信號(hào)收發(fā)器,來實(shí)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?yàn)镋MIB的存在,讓擁有數(shù)據(jù)接口總線數(shù)量多達(dá)25920個(gè)的兩片F(xiàn)PGA能真正合二為一,以一個(gè)芯片的方式來運(yùn)轉(zhuǎn)。

“同時(shí),Stratix? 10 GX 10M的用戶I/O引腳是2304個(gè),收發(fā)器速度達(dá)到17.4Gbps/秒,這些功能允許我們的客戶用FPGA的靈活性去針對(duì)定制化的需求進(jìn)行使用。”Patrick Dorsey補(bǔ)充道。

原型設(shè)計(jì)和仿真系統(tǒng)已經(jīng)成為IC設(shè)計(jì)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(yàn)證設(shè)備中納入大型ASIC、ASSP 和SoC設(shè)計(jì)。Stratix 10 FPGA支持最新的仿真和原型設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā),可適用于耗用億級(jí)ASIC門的數(shù)字IC設(shè)計(jì)。

Stratix? 10 GX 10M將賦能下一代5GAI、網(wǎng)絡(luò)ASIC驗(yàn)證。Patrick Dorsey表示:“我們知道在人工智能網(wǎng)絡(luò)和5G市場(chǎng)有很多中國企業(yè)在做著開發(fā)工作,因此這款FPGA新品對(duì)于中國市場(chǎng)而言非常重要。”

oneAPI:構(gòu)建生態(tài)的最強(qiáng)工具

處理器領(lǐng)域最熱門的概念是異構(gòu)計(jì)算,包含了標(biāo)量(Scalar)、矢量(Vector)、矩陣(Matrix)和空間(Spatial)四大計(jì)算架構(gòu),對(duì)應(yīng)了CPUGPU、ASIC、FPGA等不同處理器類型。

異構(gòu)計(jì)算可以應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心多樣化的計(jì)算負(fù)載,但要讓各種芯片充分發(fā)揮潛能,需要一個(gè)高效的編程工具。為此,英特爾提出了軟件項(xiàng)目“oneAPI”,該項(xiàng)目旨在提供一個(gè)統(tǒng)一的編程模型,以簡(jiǎn)化跨不同計(jì)算架構(gòu)的應(yīng)用程序開發(fā)工作。

oneAPI是一個(gè)非常底層的抽象框架,將包含兩個(gè)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(jí)語言性能和基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)為oneAPI目前不能達(dá)到最佳的硬件優(yōu)化結(jié)果。如果客戶花時(shí)間進(jìn)行定制化的細(xì)節(jié)硬件優(yōu)化和開花,會(huì)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(shí)間,更簡(jiǎn)單,所以這是客戶需要權(quán)衡的一件事情。”他強(qiáng)調(diào)。

oneAPI的目標(biāo)是團(tuán)結(jié)各種開發(fā)者,打造一個(gè)良好的生態(tài)系統(tǒng)。Patrick就表示,“英特爾在做更多FPGA平臺(tái)級(jí)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(chǎng)機(jī)遇。這需要FPGA有更多的能力來去適應(yīng)更多新應(yīng)用的場(chǎng)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(dòng)FPGA的發(fā)展。”

據(jù)悉,英特爾在推動(dòng)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(shí)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(rèn)證1萬名FPGA專業(yè)人才。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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