据Gartner数据统计,2017年全球FPGA市场规模只有40亿美元。而随着嵌入式/边缘计算、5G通信网络和云计算数据中心等领域市场的爆发式增长,据中泰证券市场分析预测,到2023年全球FPGA市场规模将达到171亿美元,5年复合增长率超过21%。
全球每天生成100EB新数据,也就是10的18次方,同比每年增长预计达25%,数据激增给基础设施开发人员带来了巨大的问题。例如,如何确保自己率先推出产品,成为无可争议的市场领导者?另一个问题是,对我们来说这是一个全新的领域:市场需求不断变化,许多标准尚未完全确定,如何确保自己的产品投资符合当前及未来的发展趋势?
观察数据的生命路径是一个不错的方法。在这条必经之路上,能够监测到数据通过网络整合和传输,在数据中心处理、整理或存储。例如,边缘支持收集端点数据并在网络连接状态下快速制定本地决策,通信基础设施支持传输海量数据和数据包处理,而云端支持网络连接、数据存储、大规模处理和一致性计算。简而言之,开发人员所面临的挑战是:如何构建能效和性能均达到最佳的解决方案。光有灵活性还远远不够,我需要具备出色的敏捷性、I/O灵活性、网络连接性以及数据处理能存储能力的设备。
FPGA就是这种理想的设备,它具备的出色灵活性和敏捷性能够有效应对数据激增。它们是已实现量产的标准产品IC,可以现场配置,从而加速几乎所有数字算法。它们不仅提供相当高的吞吐量、执行速度和能效以支持算法的计算密集型部分,还可以快速适应算法、数据模式或性能需求的变化。简言之,除了性能和效率外,FPGA还具备快速上市、化解市场需求不确定性所带来的风险等优势。
与此同时,随着最终客户不断扩展其服务产品和解决方案,他们需要能够以高度可定制的方式处理数据,无论在哪里生成、处理、传输或存储。这个层面的数据处理要求以特定功耗和性能实现必要的功能。在各个市场中,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。
为了满足他们的特定需求,企业可以选择使用标准现成产品,也可以设计和部署定制 ASIC。然而,标准产品可能不完全满足特定行业的需求或支持实现市场优势。定制 ASIC 可以执行这些特定功能,但是其开发通常需要耗费大量的时间和成本,而且无法获得很高的投资回报率,因此经济上不可行。理想的解决方案应兼具以下双重优势:FPGA 灵活性和 ASIC 级性能和能效。
那么,我们该如何融合FPGA 的可编程性和ASIC的敏捷性?答案就是在相同的封装中连接FPGA核心和定制芯片,从而实现最大的灵活性和敏捷性。从FPGA提供的最快上市速度和最佳灵活性,到ASIC提供的硬件优化的最佳性能、能效和经济高效性。FPGA产品不仅包括标准现成版本,还支持采用英特尔eASIC器件tile添加定制计算原件,每种方案都可以利用常见的各种知识产权(IP)。因此可以选择从任一方案开始,然后在整个产品生命周期内,随着需求的不断变化,迁移到其他方案,我们称这种优势为“定制逻辑连续体”。
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。当您处理数据时,实际上包含三种不同的行为:处理、存储和传输。
针对数据处理,英特尔® Agilex™ FPGA提升了逻辑性能。随着人工智能(AI)的出现,我们决定增加数字信号处理(DSP)单元的数量和特性。例如,现在我们提供半精度浮点和BFLOAT16支持,想要从CPU卸载AI计算的人可能会对这些特性感兴趣;
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,它是一种可提供类似DDR DRAM性能的闪存,我们设想这些内存接口解决方案将超越数据缓存:如内存计算;
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,它是由英特尔领衔创立的一致性互联联盟,将能够(使用112G收发器)满足400G网络的高带宽需求,并(使用PCIe Gen5)实现数据中心工作负载加速。
有助于提高网络转型的效率
为数据中心提供独特价值
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