对于一个从事芯片设计的工程师而言,无法跨越的一步就是选择芯片架构,然后进行电路设计,实现某种功能。而目前市场上的芯片基本可分为通用芯片、定制芯片和半定制芯片,当然还有近年来被广为提及的类脑芯片。在芯片的设计里面,半定制芯片采用的是FPGA架构设计,达到客户要实现的电路结构。FPGA是一种介于通用芯片和定制芯片之间的一类芯片,相对于这两种而言,它的应用领域相对集中化,但是在很多特定领域,它的优势非常明显,甚至不可替代,FPGA对于芯片设计者而言,方便、灵活、执行效率高,这些特点在比如在军工、航空、医疗和测试等大数据处理领域有很好的应用。近年来,随着全球信息化进程的加速,数据中心成为FPGA应用的一块优质的市场,以边缘计算和人工智能等技术主导的市场成为FPGA技术供应商最关注的一块大蛋糕。

近日,FPGA的数据加速器件和高性能嵌入式FPGA半导体知识产权Achronix公司与Molex旗下的一家领先企业级FPGA加速器产品供应商BittWare在深圳联合举行了新产品的媒体发布会,正式向全球发布创新的、基于Speedster7t FPGA系列的VectorPath S7t-VG6加速卡产品。Achronix公司市场营销副总裁Steve Mensor、亚太区总经理罗炜亮等高层给大家介绍了全新的、突破性产品以及公司在中国市场的最新进展和策略。

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基于FPGA芯片设计的加速卡可实现云计算与边缘计算加速

相对于其它类型的芯片设计,FPGA芯片是一种更高门槛的设计领域,这也就导致了市场上的玩家并不是很多,就全球而言,从事FPGA芯片知识产权也就不到十家主流的供应商,Achronix公司是其中独特的一家。据Achronix公司市场营销副总裁Steve Mensor对OFweek电子工程网编辑介绍,新推出的VectorPath S7t-VG6加速卡搭载了Achronix采用7nm工艺打造的Speedster7tAC7t1500独立FPGA芯片,它在同类PCIe FPGA加速卡中,提供了目前业界最高性能的接口。这些高性能接口包括1x400GbE和2x100GbE接口,以及总带宽为4Tbps的8组GDDR6的板上存储器,使该加速卡成为高带宽数据加速应用的理想选择,加速卡可实现云计算与边缘计算加速,这是针对未来数据中心量身定做的高端加速卡。

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因为FPGA芯片不只是简单的研究和设计芯片,它会针对自己的应用领域进行特定的模型设计,并将芯片性能达到最佳,这样设计的芯片结构相对于GPU等更简单,而且性能和功效肯定更好。通常情况下,这种类型的芯片内部包括内部连线、可配置逻辑模块以及输入输出模块等,在配置逻辑门列阵上,它是很灵活的,所以非常有优势。对于芯片设计常用的数字时钟管理模块、嵌入式块RAM、内嵌专用硬核等都是可以优化,将效率达到最佳。

如果没有好的软件工具作支撑,这样的FPGA的设计是很难实现的,因为半定制芯片的设计流程包括算法设计、代码仿真、板机调试和建立算法架构等等,EDA工具是必须的,不然工程师会看得一脸懵。除了设计,利用工具进行板子调试和配置文件也是设计的关键一步,这些难题Achronix公司都为客户解决了。VectorPath加速卡提供了一个使用Achronix全新Speedster7t FPGA芯片来快速开发人工智能、机器学习、网络和数据加速应用的平台。

Steve Mensor说道:“最新推出的VectorPath加速卡包括一整套Achronix的ACE开发工具,以及BittWare的基板管理控制器和开发工具包,其中包括API、PCIe驱动程序、诊断自测和应用示例设计,以提供快速的、开箱即用的体验。专为原型设计和大批量生产应用而设计的VectorPath S7t-VG6加速卡使设计人员能够处理极大量的数据,这是前几代FPGA无法做到的。”正是因为设计者有不一样的设计思路,FPGA似乎都有各自特色的结构,不管是触发器、逻辑电路还是驱动I/O,这些组合逻辑和联接方式,都会对FPGA的性能和实现的功能有影响的,FPGA的编程特性是非常优良的,Achronix很巧妙的利用这种特性。

数据中心加速器或是FPGA年复合增长率最高的细分市场

数据中心给FPGA带来的机遇将是空前的,Achronix公司市场营销副总裁Steve Mensor认为,数据中心加速器市场预计将从2018年的28.4亿美元增长到2023年的211.9亿美元,FPGA预计将是年复合增长率最高的细分市场,该增长将由企业级工作负载加速应用对FPGA越来越多的采用而驱动。据悉,Achronix半导体公司推出的Speedster7t FPGA系列芯片为高带宽数据加速应用提供了全新的性能和适应性。它具有革命性的2D片上网络,其带宽容量超过20 Tbps,可将数据从高速接口移动到FPGA逻辑架构,或跨越FPGA逻辑架构进行数据移动。作为一种全新的片上通信方法,片上网络显著优于传统总线式系统的性能。基于NoC的系统能更好地适应在未来复杂多核SoC设计中使用的全局异步局部同步的时钟机制。据介绍,。该2D NoC通过在每个方向上为每个NoC行和列提供256位的单向总线和总计512 Gbps的带宽,从而缓解了数据瓶颈。

Achronix与BittWare的合作有望带来1+1>2的效果

据悉,BittWare成立于1989年,于2018年被Molex收购,同年11月,Molex公司旗下的Nallatech品牌被并入BittWare品牌,成为业界主导性的FPGA应用品牌。作为Molex集团的子公司,BittWare在成功设计和部署先进FPGA加速器产品方面拥有30年的经验。Achronix半导体公司总裁兼首席执行官Robert Blake对媒体表示,“我们很高兴能与基于FPGA的PCIe板卡市场的领先企业BittWare合作。他们在基于FPGA的PCIe板卡和解决方案的设计、制造和支持方面具有深厚专业知识,可为我们的客户提供一个世界级的平台,支持他们去加快开发和部署一系列激动人心的、全新的计算任务。”

数据中心加速器或是FPGA年复合增长率最高的细分市场

BittWare在为高性能应用成功开发和设计前沿技术方面有着悠久的历史。BittWare总裁Jeff Milrod对媒体说道:“与Achronix的合作充分利用了BittWare和Achronix的优势,客户将因此获得巨大的、开箱即用的优势,并且可以利用Speedster7t FPGA芯片的各种先进功能。”

据了解,BittWare提供带有Achronix、Intel和Xilinx的FPGA技术的企业级计算、网络、存储和传感器处理加速器产品。这些可编程产品极大地提高了应用性能和能效,同时降低了总体拥有成本。BittWare是唯一一家不依赖于特定FPGA供应商的、针对批量关键应用的企业,能够满足大批量部署FPGA加速器的客户的需求,包括企业级的认证、验证、生命周期管理和支持要求。

BittWare致力于四个关键的应用领域:

1、计算:使用更高的效率(性能/瓦特)和存储带宽来加速计算密集型应用,BittWare提供了抽象的工具流,包括用于面向软件的开发的OpenCL。

2、网络:支持多个100G的线速,可选择存储量高达512 GB的DRAM,或用于随机访问和低延迟的SRAM。应用包括深度缓冲、用于实时数据包检查的随机访问和网络功能虚拟化。

3、存储:支持多种行业标准,包括PCIe、U.2和EDSFF等。为客户的开发或即时可用提供的开放架构平台,以及带有Eideticom的NoLoad IP的预配置解决方案。

4、传感器处理:我们的PCIe板卡支持多个I / O通道、时钟同步、数字触发,以及带有嵌入式乘法器和DSP切片的FPGA,以进行高吞吐量的信号处理和调节。

总结:作为一家全球化的私有的、采用无晶圆厂模式的半导体公司,Achronix公司是一家美国企业,为客户提供高性能FPGA和嵌入式FPGA(eFPGA)解决方案,产品包括可编程的FPGA结构、具有硬连线系统级单元模块的独立高性能和高密度FPGA芯片、用于数据中心和高性能计算的硬件加速器板,以及支持所有Achronix产品的一流EDA软件。Achronix公司与FPGA加速器产品供应商BittWare两家企业的强强联合也将带来1+1>2的效果,为FPGA产业的发展带来了活力和新势力。

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2018-07-04 13:36:40
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