長期以來,FPGA的大部分市場份額被賽靈思(Xilinx)和英特爾(收購Altera之后)兩家寡頭占據。雖然也有其他廠商提供FPGA器件,但在世界范圍內,尤其是高端FPGA領域扔難以撼動他們的地位。 Achronix就是一家提供FPGA技術和產品的廠商,他們自2004年成立以來一直在為FPGA的發展貢獻創新的技術和產品。2013年,Achronix推出了基于當時英特爾最先進22nm工藝的高端獨立FPGA器件Speedster22i。2016年,他們又推出了創新性的eFPGA,即嵌入式FPGA技術。eFPGA主要是為SoC設計公司授權IP,讓客戶在自己的芯片中嵌入FPGA單元。去年年底,Achronix對實現其eFPGA產品的更新換代,推出了性能更高、功耗更低、成本更低的eFPGA Gen4(第四代eFPGA IP)。 現在,Achronix又有了新想法:向高端獨立FPGA領域繼續發起沖擊。最近,該公司宣布了一款高端FPGA器件,稱作Speedster7t,采用多種先進設計思想和半導體工藝,針對高速增長的機器學習和數據加速應用。最近,Achronix Semiconductor總裁兼首席執行官Robert Blake先生來到北京,向我們介紹了該公司的這項最新技術。 ![]() 首先,Speedster7t器件采用臺積電(TSMC)的7nm FinFET工藝制造。我們知道,只有高端器件才會搭配高端工藝。Achronix的Speedster7t在三個方面實現了高端設計:高效計算力、高效大帶寬的數據運送能力以及高效豐富的存儲緩存能力。 在計算能力方面,Speedster7t改變了傳統的FPGA拓撲(下圖左),而是將機器學習處理器(MLP)置于計算單元的核心(下圖右),以實現最高計算性能和最高能效。 ![]() Speedster7t 的MLP采用了為人工智能和機器學習而優化了的數學功能塊。如下圖所示,該數學功能塊擁有高密度乘法器陣列、緊耦合存儲器塊、操作數和內存級聯功能,并支持多種數字格式(定點和浮點)。Blake先生介紹說,定點的低位數運算更適合人工智能的矩陣乘法,而Speedster7t 的MLP采用了大量的4位定點整數運算單元。 ![]() 在芯片內部通信方面,Speedster7t采用了NOC(Network on Chip,片上網絡)技術,實現了各個單元之間的高帶寬連接,如PCIe到存儲器以及邏輯功能塊之間的高速互聯,消除了傳統FPGA布局布線的限制。 ![]() 在以太網接口方面,Speedster7t采用了多通道布局,實現了400G的大帶寬,突破了傳統FPGA的帶寬瓶頸。 ![]() 目前,Speedster7t系列公布了四款產品,如下圖所示。器件的大小范圍為從363K至2.6M 的6輸入查找表(LUT)。支持所有Achronix產品的ACE設計工具現已可提供。第一批用于評估的器件和開發板將于2019年第四季度提供。 ![]() 相關鏈接:Achronix推出突破性的FPGA系列產品,以面向高帶寬數據加速應用的靈活性而將性能提升到全新高度 |