賽靈思正式進(jìn)軍高端服務(wù)器芯片市場(chǎng) 將打造全球邏輯密度最高的7nm平臺(tái)

最近，賽靈思發(fā)布了旗艦級(jí)產(chǎn)品——Versal Premium ACAP，7nm工藝、PCIe Gen5等超豪華配置令人目不暇接。不得不說(shuō)，一向低調(diào)的賽靈思也終于要“高調(diào)”起來(lái)。

賽靈思正式進(jìn)軍高端服務(wù)器芯片市場(chǎng)了。

一直以來(lái)，賽靈思都在努力基于FPGA去探索和打開(kāi)更多市場(chǎng)。四年前，當(dāng)亞馬遜等頭部云服務(wù)廠商產(chǎn)品開(kāi)始出現(xiàn)賽靈思的模塊時(shí)，它在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的能力嶄露頭角。后來(lái)不出兩年，賽靈思正式推出了新類別平臺(tái)產(chǎn)品Versal ACAP，這項(xiàng)集成了多項(xiàng)技術(shù)能力的產(chǎn)品宣告其轉(zhuǎn)型的成功。

發(fā)展至今，從AI Core系列到Prime系列，這款代表賽靈思新身份的產(chǎn)品平臺(tái)已經(jīng)有了豐富的形態(tài)。然而似乎是要去挑戰(zhàn)技術(shù)的巔峰，2020年初始，賽靈思決定再下一城——推出高端ACAP平臺(tái)產(chǎn)品Versal Premium。

對(duì)賽靈思來(lái)說(shuō)，這款產(chǎn)品有著里程碑式的意義，它開(kāi)啟了這家公司在高端服務(wù)器芯片領(lǐng)域的征程。如果說(shuō)此前是AI給賽靈思專用芯片市場(chǎng)帶來(lái)光亮，那么今年開(kāi)始的5G商用、云服務(wù)爆發(fā)式增長(zhǎng)，則是給了Versal Premium一個(gè)最好的舞臺(tái)。

集成異構(gòu)多核，打造全球邏輯密度最高的7nm平臺(tái)

“這是一款瞄準(zhǔn)未來(lái)幾年市場(chǎng)的產(chǎn)品，如果你想要搶先布局5G核心網(wǎng)及云端基礎(chǔ)設(shè)施，那么現(xiàn)在你就可以基于我們的產(chǎn)品著手開(kāi)發(fā)了?！?/p>

談起這款Versal Premium的定位，在接受媒體采訪時(shí)，賽靈思高端ACAP與FPGA高級(jí)產(chǎn)品線經(jīng)理Mike Thompson甚至有些激動(dòng)。7nm工藝、異構(gòu)引擎、片上存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、PCIe Gen5、800G光接口……如此種種，看得見(jiàn)的配置與看不見(jiàn)的設(shè)計(jì)融合在一起，賽靈思團(tuán)隊(duì)打造出了超出預(yù)估的帶寬性能和功耗表現(xiàn)。

圖 ｜ 賽靈思高端ACAP與FPGA高級(jí)產(chǎn)品線經(jīng)理Mike Thompson

其實(shí)從這款產(chǎn)品選擇采用7nm工藝這件事來(lái)看，我們多少就能夠覺(jué)察出賽靈思對(duì)這款產(chǎn)品的用心和期許。

在會(huì)議開(kāi)始，賽靈思產(chǎn)品線營(yíng)銷與管理高級(jí)總監(jiān)Sumit Shah這樣介紹它，“在原有的Versal Prime基礎(chǔ)上，我們給Versal Premium添加了很多獨(dú)特的功能，首先是有PCIe Gen5、DMA和CCIX，其中為了做PCIe界面，我們還加上了CXL的支持；其次，我們用了最先進(jìn)的112G PAM4收發(fā)器，另外在連接上還加入了600G Interlaken硬核作為以太網(wǎng)的即時(shí)連接；同時(shí)，在安全方面，我們加入了400G加密引擎?？梢哉f(shuō)我們實(shí)現(xiàn)了非常多的異構(gòu)集成，自適應(yīng)平臺(tái)上突破集成功耗優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)硬核，這就是Versal Premium?！?/p>

總體來(lái)看，Versal Premium帶寬能夠達(dá)到最新一代FPGA帶寬的3倍、計(jì)算速度的2倍和靈活應(yīng)變的加速，以實(shí)現(xiàn)迅速、安全的網(wǎng)絡(luò)部署，使得工作負(fù)載與應(yīng)用需求匹配。如Sumit所言，如今云計(jì)算廠商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商最為關(guān)心的性能可擴(kuò)展、安全、高帶寬等需求，Versal Premium通通都能夠滿足。

圖 ｜ 賽靈思產(chǎn)品線營(yíng)銷與管理高級(jí)總監(jiān)Sumit Shah

打破行業(yè)技術(shù)瓶頸，帶來(lái)超強(qiáng)帶寬與處理能力

可以說(shuō)自2020年開(kāi)始，隨著疫情期間線上會(huì)議、在線教育等需求的爆發(fā)，以及5G商用的落地，云計(jì)算市場(chǎng)一開(kāi)年就呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，云服務(wù)提供商對(duì)帶寬、性能、安全性等方面的要求也前所未有的強(qiáng)烈。這也是賽靈思選擇此刻推出Versal Premium的原因。

然而摩爾定律已經(jīng)失效，GPU數(shù)量與性能之間的邊際效應(yīng)也越來(lái)越低，整個(gè)行業(yè)在高端芯片設(shè)計(jì)上都遇到了瓶頸，賽靈思還能夠做出怎樣的突破？

Mike表示，“對(duì)我們來(lái)說(shuō)，當(dāng)下能夠做的就是專注于提升下一代產(chǎn)品的高帶寬和處理能力，盡可能滿足接下來(lái)市場(chǎng)可能會(huì)有的需求?！?/p>

于是在團(tuán)隊(duì)的努力下，賽靈思做出了Versal Premium。這其中需要指出的是，在盡可能保持功耗的基礎(chǔ)上，Versal Premium在性能的優(yōu)越性上已然超越摩爾定律限制，它能確保客戶以大帶寬進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和處理。

如何做到這一點(diǎn)？

Mike舉例介紹，“首先，我們給它配備了最先進(jìn)的收發(fā)器，能夠?qū)崿F(xiàn)9Tb／s可擴(kuò)展、靈活應(yīng)變的帶寬；另外在原有58Gb／s PAM4的基礎(chǔ)上，我們還在Premium里面配備了112Gb／s PAM4，這是面向未來(lái)800G網(wǎng)絡(luò)的；此外，它還有1．8Tb／s Interlaken連接，可以支持芯片間的互聯(lián)和通信。”

當(dāng)然不僅僅如此，在架構(gòu)設(shè)計(jì)上，賽靈思還采用了片上存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，提供1G片上存儲(chǔ)器帶寬，這不僅是為了降低功耗，更重要的也是降低時(shí)延、確保最高效的存儲(chǔ)和計(jì)算。

除可擴(kuò)展高性能之外，覺(jué)察到客戶對(duì)安全性的要求，賽靈思還利用AI加強(qiáng)了這款芯片平臺(tái)的安全性能。

“有一些很有意思的AI應(yīng)用，比如網(wǎng)絡(luò)異常檢測(cè)，我們對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練來(lái)識(shí)別正常的計(jì)算模式，一旦出現(xiàn)入侵或者是惡意軟件事件，它就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常的流量；另外，我們采用了隨機(jī)森林算法，它可以進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與性能瓶頸的糾正，還能自動(dòng)配置，最大限度確保正常運(yùn)行?！?/p>

但這還不是最重要的。據(jù)了解，在安全應(yīng)用方面，與英特爾CPU上常見(jiàn)的隨機(jī)森林算法相比，Versal Premium的算法性能比英特爾至強(qiáng)芯片要強(qiáng)65倍。

支持企業(yè)高效與自由地開(kāi)發(fā)

不難發(fā)現(xiàn)，集成了各項(xiàng)能力的Versal Premium幾乎配備了所有頂尖的器件、技術(shù)和工藝，但是在不影響性能表現(xiàn)的前提下，最終服務(wù)于客戶，賽靈思依然能夠提供十分自由的產(chǎn)品組合。

“我們提供非常廣泛的產(chǎn)品組合。邏輯單元上，從入門(mén)級(jí)的72萬(wàn)／140萬(wàn)到大型的740／730萬(wàn)邏輯單元；數(shù)字信號(hào)處理器上，從2K到14K；標(biāo)量引擎上，Arm應(yīng)用處理器或者實(shí)時(shí)處理器，以及全系列IP硬核等，客戶均可以自由選擇?！?/p>

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，利用該平臺(tái)，客戶可以根據(jù)自身需求，輕松選擇產(chǎn)品組合并在其上做開(kāi)發(fā)。而不僅僅是硬件組合，通過(guò)Versal Premium，軟件開(kāi)發(fā)者可以用C、C＋＋和Python語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)軟件，另外數(shù)據(jù)科學(xué)家和算法開(kāi)發(fā)人員也可以使用他們平時(shí)最熟悉的框架來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

“對(duì)客戶來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)檐浻布际强梢?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/1315/" target="_blank">編程的，生產(chǎn)力能夠大大被提高。而且這個(gè)生產(chǎn)力不僅僅是對(duì)于工程師而言，它也能夠幫助企業(yè)更快地投產(chǎn)?！?/p>

Mike補(bǔ)充說(shuō)，“不僅如此，客戶還能夠根據(jù)不斷變化的標(biāo)準(zhǔn)，包括光纖以及人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)不斷得去優(yōu)化平臺(tái)。要知道Versal Premium不只是集成了硬件，還構(gòu)建了一個(gè)非常豐富強(qiáng)大的軟件生態(tài)，我們十分歡迎軟件開(kāi)發(fā)師、數(shù)據(jù)科學(xué)家和算法開(kāi)發(fā)人員進(jìn)入到賽靈思的生態(tài)系統(tǒng)中?！?/p>

目前，為了更好的性能，賽靈思仍然在大力投入他們的Vivado工具。而借助Vivado以及Vitis平臺(tái)，硬件和軟件開(kāi)發(fā)者都可以開(kāi)啟在Versal Premium上的開(kāi)發(fā)之旅。
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