《電子技術(shù)應(yīng)用》
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英特爾推至強(qiáng)FPGA可定制化設(shè)計(jì)計(jì)劃

2015-10-19
關(guān)鍵詞: 英特爾 FPGA

  英特爾公司高級(jí)副總裁兼數(shù)據(jù)中心事業(yè)部總經(jīng)理柏安娜在2014 Gigaom Structure大會(huì)表示,英特爾在為業(yè)界提供領(lǐng)先的通用的至強(qiáng)處理器的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展至更多的負(fù)載優(yōu)化的產(chǎn)品,例如適合輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)托管應(yīng)用的、基于凌動(dòng)處理器的系統(tǒng)芯片(SoC),針對(duì)高度并行計(jì)算的至強(qiáng)融核產(chǎn)品,以及針對(duì)超大規(guī)模環(huán)境的全新至強(qiáng)Broadwell-DE系列系統(tǒng)芯片。
  英特爾的下一代創(chuàng)新處理器的設(shè)計(jì)可以通過(guò)全定制化的加速器來(lái)極大提升應(yīng)用性能。通過(guò)整合至強(qiáng)處理器和兼容的FPGA到一個(gè)單獨(dú)的封裝里,其將與標(biāo)準(zhǔn)至強(qiáng)E5處理器實(shí)現(xiàn)插座(Socket)上的兼容。有了FPGA的可重編程能力,就能夠在工作負(fù)載和計(jì)算需求發(fā)生波動(dòng)的時(shí)候幫助改變算法。根據(jù)行業(yè)的基準(zhǔn)測(cè)試,基于FPGA的加速器可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)10倍的性能提升。
  在ARM瞄準(zhǔn)高密度微服務(wù)器市場(chǎng)的時(shí)候,英特爾也一直在推動(dòng)低功耗服務(wù)器和開(kāi)拓新的市場(chǎng)。這不作為英特爾公司第一款采用系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的服務(wù)器芯片,Broadwell-DE高性能服務(wù)器芯片將以SoC形式整合在服務(wù)器主板上,而不是傳統(tǒng)的插槽式安裝。Broadwell DE芯片將于2014年下半年或2015年年初正式上市。
  對(duì)于諸如Broadwell-DE這樣的系統(tǒng)級(jí)服務(wù)器芯片,雖然有助于消除潛在的系統(tǒng)在成本和功耗方面的瓶頸,但是插槽式服務(wù)器芯片能夠訪問(wèn)更多的內(nèi)存和計(jì)算資源。Broadwell-DE芯片可配備各種的I/O控制器,并可根據(jù)實(shí)際需求針對(duì)存儲(chǔ)類應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)類應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。與英特爾公司其他提供低功耗、基于Atom的服務(wù)器芯片相比,Broadwell-DE芯片是一款運(yùn)行速度更快的產(chǎn)品。Broadwell-DE芯片將采用14納米工藝制造。
  Broadwell-DE芯片的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)將有助于減少一些總線接口并提升系統(tǒng)性能,但是在可靠性和功能方面的表現(xiàn)則略差,這就需要用戶在實(shí)際應(yīng)用中自行權(quán)衡利弊。在明年下半年,英特爾公司還將發(fā)布名為Grantley、基于Haswell微架構(gòu)的至強(qiáng)服務(wù)器芯片。該公司還將在其服務(wù)器芯片中整合具有客戶自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模塊,這將更易于實(shí)現(xiàn)芯片的定制化。
  英特爾公司的服務(wù)器芯片基本上都是在他們自己的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的,但是在過(guò)去的一年中,該公司已經(jīng)大大加大了為諸如Facebook和谷歌公司等這樣的大型數(shù)據(jù)中心客戶提供其定制芯片業(yè)務(wù)的力度。處理器和芯片定制的程度隨工作負(fù)載、數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和功耗的不同而不同。
  就在近日甲骨文和英特爾宣稱雙方已經(jīng)合作研發(fā)出一款至強(qiáng)處理器產(chǎn)品——其計(jì)算核心能夠隨意開(kāi)啟或者關(guān)閉,時(shí)鐘速率也能夠經(jīng)由甲骨文軟件加以控制。這款至強(qiáng)E7-8895 v2 SKU由英特爾親自調(diào)校,允許數(shù)據(jù)庫(kù)巨頭甲骨文在十五個(gè)計(jì)算核心中隨時(shí)選擇任意數(shù)量處理其代碼,而Turbo Boost技術(shù)則負(fù)責(zé)調(diào)控各核心的時(shí)鐘速率,從而保證未經(jīng)使用的核心保持在低功耗狀態(tài)。
  這套方案的出現(xiàn)允許甲骨文在面對(duì)高強(qiáng)度工作負(fù)載時(shí)將全部處理資源投入運(yùn)作當(dāng)中,而在強(qiáng)度較低時(shí)將整套設(shè)備處于低功耗運(yùn)行狀態(tài),這一切將顯著降低能源消耗。此外,使用的核心數(shù)量越少,Turbo Boost模式所能實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘速率也就越高,這一點(diǎn)二者實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定類型的應(yīng)用程序的優(yōu)化。
  雖然這三大功能特性——利用Turbo Boost調(diào)整時(shí)鐘速率、使選定核心處于低功耗狀態(tài)以及開(kāi)啟與關(guān)閉計(jì)算核心的能力——都曾經(jīng)在以往的英特爾芯片當(dāng)中出現(xiàn)過(guò),但根據(jù)該公司的說(shuō)法,將三者集中在一款至強(qiáng)產(chǎn)品當(dāng)中這還是首次。
  這套方案的出現(xiàn)允許甲骨文在面對(duì)高強(qiáng)度工作負(fù)載時(shí)將全部處理資源投入運(yùn)作當(dāng)中,而在強(qiáng)度較低時(shí)將整套設(shè)備處于低功耗運(yùn)行狀態(tài),這一切將顯著降低能源消耗。此外,使用的核心數(shù)量越少,Turbo Boost模式所能實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘速率也就越高,這一點(diǎn)二者實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定類型的應(yīng)用程序的優(yōu)化。
  英特爾花費(fèi)了約一年時(shí)間與甲骨文開(kāi)展合作,旨在幫助后者對(duì)軟件及調(diào)度程序作出調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算核心使用量的自動(dòng)化提升與削減;除此之外,芯片巨頭還通過(guò)固件調(diào)整保證功耗管理技術(shù)能夠服務(wù)于甲骨文。
  透過(guò)英特爾和甲骨文的合作,我們看到英特爾也在改變自身的處理器芯片策略,那就是開(kāi)放可定制性。英特爾公司的服務(wù)器芯片基本上都是在他們自己的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的,但是在過(guò)去的一年中,該公司已經(jīng)大大加大了為諸如Facebook和谷歌公司等這樣的大型數(shù)據(jù)中心客戶提供其定制芯片業(yè)務(wù)的力度。處理器和芯片定制的程度隨工作負(fù)載、數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和功耗的不同而不同。
  最近英特爾公司開(kāi)始實(shí)施芯片定制化計(jì)劃,即將其標(biāo)準(zhǔn)處理器與針對(duì)客戶服務(wù)器推出的不同類型定制化芯片進(jìn)行整合,這些定制化芯片能夠被用來(lái)處理一些特殊的計(jì)算功能。具體的定制內(nèi)容包括修改時(shí)鐘頻率、新增加速器、增加緩存容量以及增加更多內(nèi)核。按照新計(jì)劃,英特爾將提供Xeon產(chǎn)品線相關(guān)的其他的定制化服務(wù),包括按照客戶自身的設(shè)計(jì)來(lái)打造特殊的處理器等。

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