隨著AI、IoT和5G三大技術(shù)的驅(qū)動融合，對數(shù)據(jù)安全性、傳輸延遲、功耗和總體成本等提出了要求更高，通用CPU和GPU在面對多樣化的應(yīng)用市場開始力不從心，而專用ASIC芯片雖然針對某一特定應(yīng)用具有更高的性能，但卻無法滿足如今的碎片化、多樣化的應(yīng)用需求。
可以說，由CPU/GPU/AI/FPGA等多種形態(tài)構(gòu)成的異構(gòu)計算時代已經(jīng)到來，兼具靈活性和高性能的FPGA優(yōu)勢開始逐漸體現(xiàn)。除了諸如航天、通信、消費電子、工控等傳統(tǒng)應(yīng)用場景，F(xiàn)PGA開始進(jìn)入到AI、數(shù)據(jù)中心、視頻處理、自動駕駛、5G等更多新領(lǐng)域。
極具擴(kuò)張的應(yīng)用場景，給了FPGA玩家巨大的舞臺。作為FPGA領(lǐng)域內(nèi)的頭部企業(yè)，英特爾顯然不想錯過眼前的機(jī)遇。在上周，英特爾宣布出貨全新Stratix 10 DX FPGA。這款新的FPGA支持英特爾超路徑互連（UPI）和PCI-Express (PCIe) Gen4 x16，同時還支持英特爾傲騰技術(shù)一個新控制器來提供靈活高性能加速。
英特爾為何選擇在此時進(jìn)行新品出貨，StraTIx 10 DX FPGA與業(yè)界競品相比有何不同，它的核心競爭力在哪，它的主要應(yīng)用場景和目標(biāo)市場又是什么？帶著這些問題，C114編輯對英特爾公司網(wǎng)絡(luò)和自定義邏輯事業(yè)部副總裁兼FPGA和電源產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Patrick Dorsey進(jìn)行了電話采訪。
三大特性提升，滿足異構(gòu)計算時代需求
全球范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)的增長速度都很快，根據(jù)IDC發(fā)布的《數(shù)字化世界—從邊緣到核心》白皮書顯示，全球數(shù)據(jù)圈將從2018年的33ZB增至2025年的175ZB。
Patrick Dorsey在采訪中指出，客戶所面對的數(shù)據(jù)正在呈指數(shù)級增長，如何有效的對數(shù)據(jù)進(jìn)行貨幣化是全行業(yè)都在考慮的問題，對全新的應(yīng)用以及現(xiàn)有應(yīng)用進(jìn)行提速，是必然的選擇?！拔磥硎钱悩?gòu)計算的時代，單純的某種形態(tài)的產(chǎn)品很難滿足復(fù)雜場景下的不同工作負(fù)載需求，所以英特爾在不斷擴(kuò)展產(chǎn)品組合，滿足多元化的計算需求，而CPU、ASIC、FPGA、AI芯片以及各種內(nèi)存及連接的產(chǎn)品和技術(shù)都是不可或缺的?！?/p>
Patrick Dorsey認(rèn)為，當(dāng)運行網(wǎng)絡(luò)和云應(yīng)用的服務(wù)器系統(tǒng)需要更高的計算速度時，比如處理人工智能訓(xùn)練/推理或數(shù)據(jù)庫相關(guān)的工作負(fù)載，數(shù)據(jù)中心客戶越來越多地使用包括FPGA在內(nèi)的硬件加速器。硬件加速器的有效性能在很大程度上取決于一個或多個服務(wù)器CPU、可用系統(tǒng)內(nèi)存和任何附加加速器（GPU、FPGA、專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品等）之間的通信帶寬和延遲。
也正是看到了這個問題，作為英特爾整體解決方案中的關(guān)鍵組件，StraTIx 10 DX FPGA具備出色的高帶寬、低時延以及內(nèi)存擴(kuò)展能力，可以幫助用戶對基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用進(jìn)行加速。
StraTIx 10 DX FPGA與特定的英特爾CPU組合，UPI接口可將延遲降低37%，并通過一致的數(shù)據(jù)移動和28GB/秒的理論峰值傳輸速率而提高整個系統(tǒng)的性能。預(yù)計將在2021年提供超高速協(xié)議(Compute Express Link)，具有內(nèi)存一致性的FPGA接口是英特爾路線圖的一部分。需要指出的是，StraTIx 10 DX FPGA也可以單獨配置，與CPU并非強綁定的關(guān)系。
同時，Stratix 10 DX FPGA還能提供符合PCI-SIG標(biāo)準(zhǔn)的Gen4 x16接口提供32GB/秒的理論峰值數(shù)據(jù)帶寬，數(shù)據(jù)中心和非數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的吞吐量大約將提高1倍以上。在內(nèi)存控制器方面，支持每個FPGA最多8個英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存模塊（最多4TB非易失性內(nèi)存）。
據(jù)Patrick Dorsey介紹，英特爾在三個月前就已經(jīng)把Stratix 10 DX FPGA工程級樣品設(shè)備交付給了全球客戶，“除了硬件設(shè)備之外，英特爾還提供了全套開發(fā)工具以及API?！?/p>
客戶需要出色的解決方案幫助整合和處理不斷激增的數(shù)據(jù)流量，從而支持邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)、云等新興的數(shù)據(jù)驅(qū)動型行業(yè)從容運行各種變革性應(yīng)用。
而無論是通過面向低延遲處理的邊緣分析，用于提升性能的虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能，還是用于提高效率的數(shù)據(jù)中心加速，英特爾FPGA都可以為從邊緣到云的各種應(yīng)用提供定制解決方案。Patrick Dorsey指出，Stratix 10 DX FPGA可以在邊緣/嵌入式、網(wǎng)絡(luò)、云/數(shù)據(jù)中心三大典型的應(yīng)用場景中，提供所需的靈活性和敏捷性，幫助化解挑戰(zhàn)，同時提升性能和降低功耗。
作為業(yè)界唯一一個可以提供CPU、GPU、FPGA、AI芯片的完整解決方案廠商，英特爾在不斷的進(jìn)行研發(fā)投入，實現(xiàn)底層架構(gòu)的融合。據(jù)Patrick Dorsey介紹，針對開發(fā)者群體，英特爾除了提供芯片之外，還推出了包括OpenVINO、AI平臺以及One-API應(yīng)用開發(fā)接口，這使得開發(fā)者群體可以有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行單一系統(tǒng)但是多種不同架構(gòu)的開發(fā)。針對硬件廠商，英特爾與OEM群體進(jìn)行緊密合作，幫助它們進(jìn)行相應(yīng)規(guī)范的認(rèn)證。
特別是在5G方面的布局中，F(xiàn)PGA得到了廣泛的應(yīng)用。比如在基站基帶處理器方面，可以充分發(fā)揮Stratix 10 DX FPGA大帶寬、低時延的特性；伴隨著網(wǎng)絡(luò)云化與數(shù)據(jù)中心化，英特爾FPGA可以與至強處理器進(jìn)行很好的協(xié)同，提升網(wǎng)絡(luò)性能，賦予網(wǎng)絡(luò)更高的靈活性。
當(dāng)然，對于英特爾FPGA而言，其目光不止停留在眼前，而是有著更長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略布局。據(jù)Patrick Dorsey介紹，作為英特爾下一代FPGA產(chǎn)品，英特爾Agilex家族完美地結(jié)合了基于英特爾10納米制程技術(shù)構(gòu)建的FPGA結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新型異構(gòu)3D SiP技術(shù)，將模擬、內(nèi)存、自定義計算、自定義I/O，英特爾eASIC和FPGA邏輯結(jié)構(gòu)集成到一個芯片封裝中。利用帶有可復(fù)用IP的自定義邏輯連續(xù)體，英特爾可提供從FPGA到結(jié)構(gòu)化ASIC的遷移路徑；一個API提供軟件友好型異構(gòu)編程環(huán)境，支持軟件開發(fā)人員輕松發(fā)揮FPGA的優(yōu)勢實現(xiàn)加速。