“新基建”作为推动未来经济发展的重要引擎,加速了传统行业迈向数字化转型的步伐。值得注意的是,随之而来的海量数据却也推动了企业寻求复杂性数据处理服务的需求。
随着新一代信息技术应用的不断深入,新基建的全面铺开,数字基础设施的承载需求正逐渐显现,数据量的激增导致无论是数据的传输、处理还是存储,都面临着巨大的问题。
在各个领域中,每种应用类型都有着独特的数据处理要求,比如边缘和嵌入式设备或车辆,支持低功耗、小尺寸和低成本的复杂设计至关重要;在网络中需要应对最高的数据流量和以太网速度;或在数据中心需要提供高带宽、低延迟计算加速。
FPGA具备出色的灵活性和敏捷性,能够有效应对数据激增。它们具有高性能和高效率,同时能够快速上市、以化解市场需求不确定性所带来的风险等。无论是5G基础设施建设、工业互联网还是数据中心,都将是新基建的重要建设目标,在这样的热潮下,FPGA也将迎来巨大的发展机遇。
首当其冲就是5G基础设施的建设,5G的快速发展将带来基站数量的激增。FPGA在通信领域中获得广泛应用,主要鉴于它的可编程灵活性,在通讯协议经常变化和升级的情况下具有不可替代的地位(以ASIC作为对比,在用量和功耗上,5G基站是千万级别建设量,加上基站对功耗的容忍度较高,因此ASIC的替代价值和必要性并不高)。
在工业领域,企业需要一系列连接以及灵活的 I/O,以便连接到不同的传感器或摄像头或其他现场器件。借助FPGA应用方案,可以实现定时控制、网络端口等功能,还可以在单一硬件平台上实现支持不同工业以太网协议的交换机,进而支持同一系统内或来自相同以太网端口的不同工业以太网协议。
正如网络领域的加速功能融入单个器件一样,数据中心也正在融合,因为网络和安全性等基础设施功能也需要加速。另外,数据中心特别需要加速更多存储功能, 在数据中心,FPGA得益于其并行处理的架构,拥有更低的延迟优势。
构建理想解决方案
可以预见,随着新基建的推进,社会需要一个弹性的通用设计架构,能将所有的算力、网络和边缘计算进行平均分配。英特尔®FPGA将英特尔在多个技术领域实现的革命性创新结合在一起,创造了巨大的新机遇,帮助企业从涵盖边缘和数据中心的变革中加深理解并发掘出色的价值。
借助英特尔® Agilex™ FPGA,英特尔采用全新颠覆性方法构造 FPGA,以创建定制FPGA 产品,帮助化解每种应用类型提出的独特挑战。针对数据处理,英特尔® Agilex™ FPGA提升了逻辑性能;存储方面,英特尔® Agilex™ FPGA支持DDR4 SDRAM和英特尔®傲腾™数据中心级持久内存;最后是数据传输,数据传输涉及两个方面:通过网络传输数据,或通过主机处理器传输数据。针对网络传输,我们拥有高达112G收发器和以太网MAC,另一方面,我们拥有面向主机处理器的PCIe Gen5,我们还拥有Compute Express Link,将能够满足400G网络的高带宽需求,并实现数据中心工作负载加速。
与英特尔® Agilex™ FPGA一样,同样能够携手化解挑战的还有英特尔® Stratix® 10 DX FPGA。它具有符合 PCI-SIG 标准的 Gen4 x16 接口,每 PCIe Gen4 x16 接口可提供 32 GB/秒的峰值数据带宽。其 UPI 接口可通过一个一致性、高速、低延迟接口,专门连接未来特定的英特尔至强® 可扩展处理器。通过使用多个硬 IP、100 Gbps 以太网 MAC 和 57.8 Gbps PAM4 GXE 收发器,英特尔® Stratix® 10 DX FPGA 能够以数据中心速率支持高速以太网连接。
适用于“新基建”的英特尔FPGA案例
Silicom 通过英特尔抢先体验计划获得了首批英特尔® Agilex™ FPGA,他们计划使用该型号 FPGA 开发一款高端 smartNIC(智能网络接口卡),通过将基于 3 个英特尔® FPGA 产品家族的 smartNIC 结合起来,用户可创建一款功能齐全、性能强劲的5G产品。
随着人工智能技术的成熟,新的物联网协议的诞生,智慧工厂和智能制造正在慢慢成为现实。英特尔FPGA推出了针对智能工厂实现的全套解决方案。
鲲云科技(Corerain)开发了一种名为自定义 AI 流加速器 (CAISA) 的高性能 AI 加速引擎,该引擎可以提取 FPGA 高达 90% 的理论峰值性能潜力,而无需 HDL 编程。
内容来自英特尔FPGA