“SoC FPGA 已經進入 4 核乃至 16 核時代,集成有 500 多萬個邏輯單元,DSP 的浮點運算能力達到 10T FLOPS,面臨的一個關鍵的問題是這些數據如何快速傳輸到核心處理單元, 因此存儲器的訪問越顯重要。我們推出的最新解決方案就是這樣一種能夠實現 10 倍于此前的存儲器帶寬的產品,這是一個蛙跳式的進步。”Altera 公司產品營銷資深總監(jiān) Patrick Dorsey 在其最新產品 Stratix 10 DRAM SiP 的發(fā)布會上如是說。
具體來說,這款計劃于 2017 年出貨的最新的 Stratix 10 DRAM SiP 產品將采用存儲器廠商現代公司的 HBM DRAM 內存,通過英特爾先進的嵌入式多裸片互連橋接(EMIB)技術,將 FPGA、MCU、DSP 以及 DRAM 等其他功能模塊集成在 2.5D 的 SiP 封裝內,實現一個異構多核的 SoC FPGA 產品。
這里面包含幾個關鍵的信息點,即:
1. Altera 在 SoC FPGA 產品中劃時代的開始采用 DRAM 存儲器,而且是最新的 HBM 內存,將 FPGA 的存儲器帶寬提升了 10 倍,對 Stratix 10 系列面向的包括數據中心、HPC、雷達、定制服務器等高端市場而言,具有里程碑式的意義;
一些 Stratix 10 的目標市場對系統(tǒng)帶寬的要求
2. 此次 DRAM 內存的集成是通過英特爾獨有的 EMIB 技術實現的,這種技術適用于 14nm 工藝,是介于傳統(tǒng)平面、最新立體晶體管技術之間的一種 2.5D 封裝格式,能在一顆芯片內封裝多個不同架構的裸片,實現更高集成度。相比于復雜、昂貴的硅穿孔(TSV),EMIB 封裝了一個小小的硅橋接芯片,只在需要的地方對裸片進行互連,而且可以使用標準的倒裝芯片(flip-chip)組裝,讓高速信號從芯片直通封裝基底。
Patrick 強調 EMIB 技術給 Stratix 10 DRAM SiP 帶來的優(yōu)勢包括簡單、可擴展,功耗極低,以及優(yōu)異的信號和電源完整性。
如果說此前英特爾開始代工 Altera 的 FPGA 產品只是雙方融合的開始,那么這款產品的推出則標志著 Altera 和英特爾開始了在技術上的融合,讓 Altera+英特爾的產品模式走向深入;
3. 提到 FPGA 和 CPU 的數據傳輸速度,大家有沒有想到前不久 IBM 宣布和賽靈思合作,將 POWER 架構推向服務器領域的新聞,而 POWER 架構挺進服務器領域最大的亮點莫過于可通過 OpenPOWER 架構獨有的 CAPI 一致性加速處理器接口實現與 FPGA 間更快速的通信,從而更好地為處理器實現加速。相較于高通目前在服務器方面的嘗試,IBM 的 POWER 架構可能還會對英特爾構成一定威脅。
如果說以 GPGPU 為主,大幅度提高系統(tǒng)浮點運算能力是第一代異構加速計算的典型特征的話,我們現在可以基本總結出以 FPGA 為主,所謂的第二代異構計算的一些重要特征:第一:具備緩存一致性和對等的內存訪問能力,這是最為重要的特征,與第一代異構計算有了本質的不同,并對應用編程具備了明顯的友好性;第二:基于 FPGA 可靈活配置加速模塊,毫無疑問,在第二代異構計算中,FPGA 將是一大主角,它本身靈活的可編程性為應用加速提供了豐富的應用場景;第三、它將隆重開啟整數運算加速的大門, 隨著 FPGA 編程的便利性進一步提高,FPGA 的整數型加速將會迅速普及(當然絕不是說 FPGA 不能用于浮點加速,只是看應用比例),這對于當前的大數據、海量視頻處理、圖像匹配等新興需求不謀而合,就像當初 GPGPU 與科學計算的發(fā)展相得益彰一樣,第二代異構計算將把相應的整數型應用的性能帶到新的高度。
因此我們不得不佩服英特爾的先見之明,搶先一步將 Altera 收入囊中,并在前不久的 IDF15 美國站上,針對 IBM 的 CAPI+FPGA 加速方案,正式發(fā)布了 CPU 通過 QPI 直聯 FPGA 的方案設計。而此次 Altera 最新的 Stratix 10 DRAM SiP 產品的發(fā)布,無疑讓英特爾 CPU+Altera SoC FPGA 加速方案可以在服務器市場獨步天下再填重量級砝碼。
Stratix 10 后續(xù)可能集成的一些功能模塊
“Stratix 10 DRAM SiP 產品是一個系列,面向不同的應用需求,我們將推出三種不同配置,搭載不同存儲容量的 DRAM,從 4GB 到 16GB 不等,當然,這里 DRAM 的存儲容量只要夠用就好,因為它的帶寬可以達到每秒 1TB,如果還需要更多的存儲,完全可以接入到更大的系統(tǒng)級存儲?!盇ltera 公司高級產品營銷總監(jiān) Manish Deo 最后強調。
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