英特爾FPGA 聚焦互聯(lián)世界 充當(dāng)技術(shù)變革加速器

路沙

2015年6月，英特爾宣布以167億美元收購FPGA廠商Altera，這一筆交易也成為了英特爾歷史上金額最大的一筆并購案。也正因如此，這一事件在當(dāng)時(shí)受到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注和議論。

在外界看來，英特爾斥巨資收購Altera，一是為了整合CPU技術(shù)與FPGA技術(shù)。二是進(jìn)一步豐富服務(wù)器產(chǎn)品線。三是促進(jìn)英特爾在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的布局。

無獨(dú)有偶， 對于收購Altera，英特爾自身的想法也與外界不謀而合。時(shí)至今日，按照市場的發(fā)展形勢以及技術(shù)的發(fā)展方向來看，英特爾在當(dāng)時(shí)的預(yù)期正在一步步變成現(xiàn)實(shí)。

FPGA+CPU將成為未來數(shù)據(jù)中心的標(biāo)配

之前，在收購Altera的時(shí)候，英特爾就預(yù)見到FPGA+CPU將成為未來主流的技術(shù)模式。如今，這種技術(shù)模式正逐漸被行業(yè)所認(rèn)可和重視。

業(yè)內(nèi)人士曾分析，英特爾收購Altera的目的不僅僅包括上面所表述的幾個(gè)方面，其最主要的目的是為了未來的ASIC/ASSP市場。在很長一段時(shí)間內(nèi)，行業(yè)內(nèi)普遍都認(rèn)為FPGA很有可能成為ASIC/ASSP的替代技術(shù)，不過直到異構(gòu)多核處理器的概念出現(xiàn)之后，這種可能才變得越來越現(xiàn)實(shí)可行。

什么是異構(gòu)多核處理器？簡單地說異構(gòu)多核處理器指的是在CPU里集成了 其他模塊，并且一起同步工作。也就是說，一塊CPU里不單有 CPU運(yùn)算模塊還有其他運(yùn)算模塊，例如 GPU、FPGA等。

目前，在海量數(shù)據(jù)處理當(dāng)中，主流方法是通過易編程多核CPU+GPU來實(shí)現(xiàn)。而從事海量數(shù)據(jù)處理應(yīng)用開發(fā)，設(shè)計(jì)開發(fā)人員既希望GPU易于編程，同時(shí)也希望硬件具有低功耗、高吞吐量和最低時(shí)延功能，在這方面，CPU+GPU架構(gòu)設(shè)計(jì)遇到了瓶頸，而CPU+FPGA可以提供更好的單位功耗性能，并易于修改和編程。

在日前舉辦的“英特爾PSG IFTD媒體見面會(huì)”上，就此問題，《中國信息化周報(bào)》記者也請教了英特爾可編程解決方案事業(yè)部副總裁兼客戶體驗(yàn)事業(yè)部總經(jīng)理Rina Raman。她說道：“我覺得CPU+FPGA的模式的確可能會(huì)成為未來的標(biāo)配。比如微軟，它的整個(gè)架構(gòu)的建設(shè)就是CPU+FPGA的模式，他們核心的架構(gòu)就是使用英特爾CPU+Stratix 10的FPGA產(chǎn)品。另外，我覺得，現(xiàn)在更多的是一個(gè)異構(gòu)計(jì)算的年代，一些具體的應(yīng)用可能為了實(shí)現(xiàn)支持某種具體的專用的工作負(fù)載，可能在有些場合下GPU是最好的，也可能是ASIC這種專用的集成電路是最好的，但是，如果你想實(shí)現(xiàn)這種工作負(fù)載動(dòng)態(tài)的變化，我覺得可能FPGA是有很大優(yōu)勢的， FPGA是可以配置的?！?/p>

加速建設(shè)智能互聯(lián)世界

如今，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域豐富多樣。會(huì)上，Rina Raman也提到，在一個(gè)廣泛互聯(lián)的世界當(dāng)中，對于數(shù)據(jù)的需求正以指數(shù)型的速度增長。預(yù)計(jì)到2020年，一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)用戶平均每天將會(huì)產(chǎn)生1.5GB的數(shù)據(jù)，無人駕駛車輛每天會(huì)產(chǎn)生4TB的數(shù)據(jù)，而智慧工廠每天將產(chǎn)生1PB的數(shù)據(jù)。另外到2020年，還將會(huì)有500億個(gè)終端聯(lián)網(wǎng)。

數(shù)據(jù)量的劇增，就意味著網(wǎng)絡(luò)必須要在更高的速度上處理更多的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心也必須要做更復(fù)雜的計(jì)算，處理更大的數(shù)據(jù)集。 除此之外，還需要應(yīng)對一些更具有挑戰(zhàn)性的工作負(fù)載。這樣一來，就會(huì)可能出現(xiàn)一些計(jì)算瓶頸和難點(diǎn)。

解決這些問題，傳統(tǒng)的方法是使用更快的CPU、DSP芯片陣列或者ASIC專用集成電路來應(yīng)對。不過，通過使用FPGA，可以加速數(shù)字的處理，這樣可以讓整個(gè)架構(gòu)變得更加簡單，開發(fā)環(huán)境也會(huì)更加統(tǒng)一。另外，F(xiàn)PGA還能很好的解決不同系統(tǒng)、不同架構(gòu)、不同開發(fā)環(huán)境下所造成的信息孤島和數(shù)據(jù)共享問題。

Rina Raman解釋道：“可以把FPGA想象成一種先進(jìn)的多功能加速器，一方面能夠帶來最大的編程靈活性，支持高度差異化的產(chǎn)品，另一方面還可以進(jìn)行重新配置，虛擬加速任何數(shù)字的算法?！?/p>

英特爾將發(fā)布下一代基于10納米制程技術(shù)的FPGA新品

目前，英特爾在FPGA產(chǎn)品方面，Stratix 10已經(jīng)有了最新的產(chǎn)品樣片，而Arria 10的終端系列產(chǎn)品也已經(jīng)開始全面生產(chǎn)。與此同時(shí)，英特爾即將推出新一代FPGA產(chǎn)品——Falcon Mesa。

新一代FPGA產(chǎn)品——Falcon Mesa，是英特爾下一代基于10納米制程技術(shù)的新產(chǎn)品。它使用了英特爾10納米的制程技術(shù)，應(yīng)用了世界上最先進(jìn)的FinFET制程的技術(shù)。這是英特爾第二代使用HyperFlex架構(gòu)的產(chǎn)品，也是第二代基于EMIB的異構(gòu)SIP。另外，新產(chǎn)品還會(huì)支持下一代HBM（高帶寬顯存），轉(zhuǎn)換速率可以達(dá)到112G，支持的網(wǎng)絡(luò)帶寬能夠達(dá)到16TB。

Rina Raman介紹道：“實(shí)際上，這款產(chǎn)品是并入英特爾以后開發(fā)出來的第一代使用了英特爾10納米制程技術(shù)的FPGA產(chǎn)品，我們希望能夠繼續(xù)推動(dòng)摩爾定律的實(shí)現(xiàn)，希望能夠給大家?guī)順I(yè)界領(lǐng)先的性能和能效?！眅ndprint