随着 5G 、AI、云计算、物联网、自动驾驶等新兴技术的快速演进,全球数据正呈指数级增长并呈海量聚焦态势。IDC 预测,到 2025 年,全球的数据量会增加到 175ZB。数据量的急速膨胀,给数据中心带来前所未有的压力,FPGA 凭借其灵活性在数据中心加速应用中得到青睐。

 

在 FPGA 市场,除了英特尔和赛灵思,Achronix 作为后起之秀已经开始崭露头角。在与非网的年终专题《回顾 2019,展望 2020》中,我们特邀 Achronix 公司产品营销总监 Bob Siller 一起参与了讨论。

 

Achronix公司产品营销总监Bob Siller

 

具有突破性进展的Speedster7t FPGA架构

对于 Achronix 来讲,2019 年具有突破性的技术就是推出了基于 7 纳米工艺节点的 Speedster7t FPGA 系列器件和具有 Speedster7t FPGA 功能的 VectorPath 加速卡。Bob Siller向与非网介绍,Speedster7t FPGA 从一开始设计时就重点关注架构创新的三个关键方面。构建最高效的计算模块,针对通用计算逻辑和机器学习进行优化,以实现最高效的推理性能;构建正确的存储层次和存储带宽;通过在传统的 FPGA 布线上叠加真正的二维片上网络(2D NoC),来构建最高效的数据传输。”

 

通过创建创新的、可支持超过 20Tbps 内部数据带宽的片上网络(NoC),实现可支持超过 4Tbps 存储带宽的 GDDR6 存储器接口,引入全新的、可支持超过 80 TOps 运算能力的机器学习处理器(MLP),Achronix 实现了 Speedster7t FPGA 与其他 7 纳米 FPGA 竞品的差异化。这种全新的 FPGA 架构可以为人工智能 / 机器学习(AI / ML)应用提供每秒处理超过 8,600 张图像的性能(基于 ResNet50 网络的基准测试)。这些指标清楚地表明,我们在架构上的投资已见成效,而且我们能够获得优异的性能去支持我们的关键目标应用。

 

“此外,我们还与 Molex 旗下的 BittWare 公司合作推出了 VectorPath PCIe 加速卡。该加速卡具有 400G 和 200G 以太网接口、8 个 GDDR6 存储器通道和可作为额外连接选项的 OCuLink 扩展端口。该平台符合 PCIe 接口的尺寸,专为原型设计和大批量生产应用而设计。” Bob强调。

 

Bob 认为,2019 年,Achronix 最大的挑战是开发全新的 Speedster7t FPGA 架构,该架构要能够满足目标客户在人工智能 / 机器学习、网络、计算和存储应用中的需求,同时要实现与其它高端 FPGA 竞品的差异化。为了使全新的 FPGA 获得成功,它不能是一个与大型竞争对手提供的产品相似的跟风式产品。

 

Bob 表示,“相反,我们采用了一种全新的方法去设计最好的 FPGA,以支持我们的目标应用。我们在这一挑战中取得了成功,这源于我们倾听客户的意见,并且聚焦于一些关键的目标应用,针对这些应用,我们可以为客户提供最佳的价值主张。迄今为止,客户的反响非常好,这证实了我们的决策在我们不断增加的客户群中产生了共鸣。”

 

eFPGA市场看涨,2020年继续发力

Achronix 看到其 FPGA 器件和 eFPGA IP 的需求在 2019 年有显著增长,客户们一直在寻找赛灵思(Xilinx)和英特尔(Intel)之外的替代解决方案,不过直至 Achronix 推出 Speedster7t FPGA 之前,在最新的工艺节点上并没有其它替代方案。Achronix 认为这是一个极好的机会,可以去支持当前及 2020 年不断增长的 FPGA 需求。此外,从应用的角度看,更大的需求是拥有能够调整以适应新的工作负载和算法的硬件可编程解决方案。通过为下一代人工智能 / 机器学习、网络、计算和存储应用提供基于灵活平台的高性能数据加速功能,可以充分发挥 FPGA 的优势。

 

凭借 eFPGA 产品,Achronix 是唯一一家可以为想要开发其 SoC 或 ASIC 器件的客户同时提供独立 FPGA 芯片和嵌入式 FPGA IP 的公司。随着一款新的 ASIC 器件所需的投入不断增加,客户们意识到使其一部分设计保持灵活性以适应变化的需求和发展中的行业标准是有价值的。这驱使对 eFPGA 解决方案的需求产生增长,并且我们认为这一趋势将会在 2020 年延续下去。

 

对于 2020 年的规划,Bob 表示,“2020 年,Achronix 将继续致力于研发工作,以打造创新的 FPGA 架构和 eFPGA IP,去满足数据中心、计算、网络、存储和人工智能 / 机器学习应用中对数据加速的关键需求。我们还将继续对自己的软件工具和设计流程进行投资,使客户更容易采用 Achronix 的技术,从而释放 Speedster7t FPGA 和 Speedcore eFPGA IP 的巨大潜力。”

 

应对大数据处理新需求,灵活架构优势突显

在过去的十年中,行业已经见证了数据的爆发式增长,在推动数据爆发式增长的众多市场中,汽车和工业物联网是两个重要的市场。现在面临的挑战是设法从生成的海量非结构化和结构化数据中获得有意义的见解。这已经促使许多全新的、基于人工智能硬件和软件的解决方案被开发出来,以最低的成本、功耗和最省时的方式去处理数据。

 

应对这一挑战的方法与过去相比有很大不同,过去只要提供功能更强大的 CPU 就可以满足要求。如今专为特定工作负载加速而定制的异构计算系统正在兴起。Bob 强调,“拥有多个不同的硬件平台是有局限性的,因此我们看到了创建硬件可重复编程架构的趋势,这类架构专门针对需要加速的特定工作负载进行了优化。站在这一趋势的最前沿,Achronix 提供一种全新的、灵活的、基于 FPGA 的解决方案,来满足对最高带宽的需求和计算应用的要求。”