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Achronix推出突破性的FPGA系列产品,以面向高带宽数据加快运用的灵敏性而将功用进步到全新高度

  2019年05月23日  

  ● 全新Speedster7t系列产品专为机器学习商场和高带宽网络运用而进行了优化

  ● 立异架构和ACE软件东西为要求更高功用和更短规划周期的规划供给了全新范式

  ● Speedster7t器材选用台积电(TSMC)的7nm FinFET工艺制作

  美国加州圣克拉拉市, 2019年 5月 21日—依据现场可编程门阵列(FPGA)的硬件加快器材和高功用嵌入式FPGA(eFPGA)半导体知识产权(IP)领导性企业Achronix半导体公司(Achronix Semiconductor Corporation)今日宣告:推出立异性的、全新的FPGA系列产品,以满意人工智能/机器学习(AI/ML)和高带宽数据加快运用日益增加的需求。Achronix的Speedster®7t系列依据一种高度优化的全新架构,以其所具有的好像ASIC相同的功用、可简化规划的FPGA灵敏性和增强功用,然后远远逾越传统的FPGA解决计划。

  Speedster7t FPGA系列产品是专为高带宽运用进行规划,具有一个革命性的全新二维片上网络(2D NoC),以及一个高密度全新机器学习处理器(MLP)模块阵列。经过将FPGA的可编程性与ASIC的布线结构和核算引擎完美地结合在一起,Speedster7t系列产品发明了一类全新的“FPGA +”技能。

  跟着人工智能/机器学习的运用场景快速开展演进,新的解决计划都要去应对在高功用、灵敏和上市时刻等方面的不同需求。依据商场调研公司Semico Research的猜测,人工智能运用中FPGA的商场规划将在未来4年内增加3倍,到达52亿美元。

  “咱们正处于智能化、自学习核算的高增加阶段的前期,这种核算将广泛影响咱们日的常日子。”Achronix Semiconductor总裁兼首席执行官Robert Blake表明:“Speedster7t是Achronix历史上最令人激动的发布,代表了建立在四个架构代系的硬件和软件开发基础上的立异和沉淀,以及与咱们抢先客户之间的密切协作。Speedster7t是灵敏的FPGA技能与ASIC中心功率的交融,然后供给了一个全新的‘FPGA+’芯片品类,它们能够将高功用技能的极限大大进步。”

  在开发Speedster7t系列FPGA的产品进程中,Achronix的工程团队彻底从头构想了整个FPGA架构,以平衡片上处理、互连和外部输入输出接口(I / O),以完成数据密集型运用吞吐量的最大化,这些运用场景可见于那些依据边际和依据服务器的AI / ML运用、网络处理和存储。

  Speedster7t器材选用了TSMC的7nm FinFET工艺制作,是专为接纳来自多个高速来历的很多数据而规划,一起还需要将那些数据分发到可编程片上算法性和处理性单元中,然后以尽可能低的推迟来供给那些成果。Speedster7t系列产品包含高带宽GDDR6接口、400G以太网端口和PCI Express Gen5等接口,全部这全部单元都相互衔接以供给ASIC级带宽,一起保存FPGA的彻底可编程性。

  “Achronix全新的Speedster7t FPGA系列产品是立异性芯片架构完成迸发的一个杰出事例,发明该架构的意图是直接面向AI运用处理很多的数据,” Semico Research公司ASIC和SoC首席商场剖析师Rich Wawrzyniak说道。“经过将数学函数、存储器和可编程性整合到其机器学习处理器中,再结合穿插芯片、二维NoC结构,然后形成了消除瓶颈和保证整个器材中数据自在活动的绝佳办法。在AI / ML运用中,内存带宽便是全部,Achronix的Speedster7t在这一范畴供给了令人形象深入的功用指标。”

  为核算功用进行了高度的优化

  Speedster7t FPGA的中心是其全新机器学习处理器(MLP)中大规划的可编程核算单元平行阵列,它们可供给业界最高的、依据FPGA的核算密度。MLP是高度可装备的、核算密集型的单元模块,可支撑4到24位的整点格局和高效的浮点形式,包含对TensorFlow的16位格局的支撑,以及可使每个MLP的核算引擎加倍的增压块浮点格局的直接支撑。

  MLP与嵌入式存储器模块严密相邻,经过消除传统规划中与FPGA布线相关的推迟,来保证以750 MHz的最高功用将数据传送到MLP。这种高密度核算和高功用数据传输的结合使得处理器逻辑阵列能够供给依据FPGA的最高可用核算才能以每秒万亿次运算数量为单位(TOPS,Tera-Operations Per Second)。

  世界级的带宽

  高功用核算和机器学习体系的要害之处是高片外存储器带宽,然后为多个数据流供给存储源和缓冲。 Speedster7t器材是仅有支撑GDDR6存储器的FPGA,该类存储器是具有最高带宽的外部存储器材。每个GDDR6存储操控器都能够支撑512 Gbps的带宽,Speedster7t器材中有多达8个GDDR6操控器,能够支撑4 Tbps的GDDR6累加带宽,而且以很小的本钱就可供给与依据HBM的FPGA等效存储带宽。

  “美光(Micron)乐于携手Achronix去完成全球第一个面向高带宽存储需求而直接加载了GDDR6的FPGA产品,”美光核算与联网业务部营销副总裁Mal Humphrey。“像这样的立异的和可扩展的解决计划将推进人工智能范畴内的差异化,其间异构核算可选计划与高功用的存储是加快取得数据内在的必需部分。”

  除了这种特殊的存储带宽,Speedster7t器材还包含业界最高功用的接口端口,以支撑极高带宽的数据流。Speedster7t器材具有多达72个业界最高功用的SerDes,能够到达1到112 Gbps的速度。还有带有前向纠错(FEC)的硬件400G以太网MAC,支撑4x 100G和8x 50G的装备,以及每个操控器有8个或16个通道的硬件PCI Express Gen5操控器。

  超高功率的数据移动

  来自Speedster7t高速I / O和存储器端口的数万兆比特数据很简单吞没传统FPGA面向比特位的可编程互连逻辑阵列的路由容量,而Speedster7t架构包含一个可横跨和笔直跨过FPGA逻辑阵列的立异性的、高带宽的二维片上网络(NOC),它们衔接到全部FPGA的高速数据和存储器接口。它们就像叠加在FPGA互连这个城市大街体系上的空中高速公路网络相同,Speedster7t的NoC支撑片上处理引擎之间所需的高带宽通讯。NoC中的每一行或每一列都可作为两个256位完成,单向的、职业规范的AXI通道,作业频率为2Ghz,一起可为每个方向供给512 Gbps的数据流量。

  经过在Speedster中完成专用二维 NoC, 极大地简化了高速数据移动,并保证数据流能够轻松地定向到整个FPGA结构中的任何自定义处理引擎。最重要的是,NOC消除了传统FPGA运用可编程路由和逻辑查找表资源在整个FPGA中移动数据流中出现的拥塞和功用瓶颈。这种高功用网络不只能够进步Speedster7t FPGA的总带宽容量,还能够在下降功耗的一起进步有用LUT容量。

  针对安全性至上和硬件保证运用的安全防护功用

  Speedster7t FPGA系列产品在面对第三方进犯的要挟时,可用最先进的比特流安全维护功用应对,它们具有的多层防御才能可维护比特流的保密性和完整性。密钥是依据防篡改物理不行克隆技能(PUF)进行加密,比特流由256位的AES-GCM加密算法进行加密和验证。为了避免来自旁侧信道的进犯,比特流被分段,每个数据段运用独自导出的密钥,且解密硬件选用差分功率剖析(DPA)计数器办法。 此外,2048位RSA公钥认证协议被用来激活解密和认证硬件。用户能够坚信的是当他们加载其安全比特流时,它是预期的装备,这是由于它已经过RSA公钥、AES-GCM私钥和CRC校验进行了身份验证。

  经验证的、可向低本钱ASIC转化的途径,用以满意大批量需求

  Achronix是仅有一家既供给独立FPGA芯片又供给Speedcore™嵌入式FPGA(eFPGA)半导体知识产权( IP)的公司。Achronix在Speedcore eFPGA IP中选用了与Speedster7t FPGA中运用的同一种技能,可支撑从Speedster7t FPGA到ASIC的无缝转化。FPGA运用一般具有有必要坚持可编程性的功用,而其他固定功用则是专用于特定的体系运用。关于ASIC的转化而言,固定功用能够被固化进ASIC结构中,然后减小芯片面积、本钱和功耗。当运用Speedcore eFPGA IP将Speedster7t FPGA转化为ASIC时,客户有望节约高达50%的功耗并下降90%的本钱。

  供货

  Speedster7t FPGA器材的巨细规模为从363K至2.6M 的6输入查找表(LUT)。支撑全部Achronix产品的ACE规划东西现已可供给,可支撑包含Speedcore eFPGA和Speedchip™FPGA多晶粒封装芯片(Chiplet)。

  第一批用于评价的器材和开发板将于2019年第四季度供给。

标签:Achronix Speedster7t系列产品我要反应
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