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      賽靈思從FPGA走向ACAP 從器件到平臺的新征程

      2018-11-02 15:28 ? 次閱讀

        賽靈思(Xilinx)公布2019財年第二季度財報,財報顯示該公司實現季度性收入7.46億美元,比去年同期增長19%,這也是賽靈思連續12個季度實現了正增長。

        靈思首席執行官Victor Peng表示,得益于5G網絡、數據中心及汽車等業務需求帶動FPGA的出貨,加上人工智能及云計算等應用的廣泛增長基礎, 與上一年銷售額相比,我們將2019財年的收入增長率提高到大約20%。這也意味著,賽靈思對其正進行的平臺戰略轉型極具信心。

        上任九個多月的Victor Peng,日前在賽靈思中國開發者大會上談到賽靈思正在進行的戰略轉型,稱賽靈思正在推進以數據中心優先,加速核心市場發展,驅動靈活應變的計算。“這就像是一個椅子的三條腿,三條腿對于整個戰略的完整性來講都是至關重要,而且是相互關聯的,要超過大家的想象。”

        賽靈思成立于1984 年,首創FPGA技術。經過長期的發展,其產品線已經涵蓋45/28/20/16nm四個系列的FPGA以及Zynq SoC,同時還提供相應的開發軟件工具及IP支持。值得注意的是,賽靈思在16nm-28nm系列產品已經在FPGA市場上占據主導優勢。

        FPGA(可編程門陣列,Field Programmable Gate Array),是集成電路的一種,其特點與常見的CPUGPU等全定制集成電路技術不同,用戶可以在FPGA板卡上可以通過編程語言來調整或者更換這塊板卡的用途,這種現場“可編程性”更加靈活。

        但是,當前隨著摩爾定律的放緩以及大數據、AI、5G、自動駕駛等的發展,對于計算能力和帶寬提出了前所未有的要求,同時新的算法新的框架層出不窮,要應對這一變化就需要靈活應變的架構,因為一種架構已無法獨自完成大量的數據處理,并且傳統芯片設計的周期也無法跟上創新的步伐。

        “就像自然界的適者生存一樣,在數字世界靈活應變的系統才是最可持續的。”Victor Peng 認為,賽靈思的平臺轉型是大勢所然。推出的“大殺器”——自適應計算加速平臺ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform)對賽靈思意義重大,緊跟著在中國率先發布加速人工智能和數據中心應用的Versal 與 Alveo 兩大芯片產品系列。

        對數據中心市場的重視,被業界認為,賽靈思在意圖復制英偉達的成功。這幾年英偉達依靠GPU業務在數據中心和AI市場收益大幅增長。當然,賽靈思的此舉也表明其想盡快擺脫單純依靠FPGA器件的發展,選擇平臺化的路徑是實現公司業務規模化發展的必然。另外,選擇在中國市場率先發布 ACAP系列新品,也反映出賽靈思對中國半導體消費市場的重視。

        寄與厚望的Versal

        Versal是基于臺積電7nm工藝技術打造,它寓意多樣性和通用性,是一款可面向所有應用、面向所有開發者的平臺級產品。該產品包括 6 個系列的器件,其獨特架構針對云端、網絡、無線通信乃至邊緣計算和端點等不同市場的眾多應用提供了可擴展性和 AI 推斷功能。

        Versal的發布對賽靈思意義重大。“這意味著賽靈思不再是一家單純的FPGA公司了,而是一家平臺公司。”Victor Peng 強調,Versal并不是FPGA的一次產品升級。我們把它稱之為一個全新的產品類別,這不是一個品牌的名稱,也不是FPGA。

        按照 Victor Peng 的說法,ACAP 作為一個全新的計算平臺,它的發展還需要更多的時間來普及;而 Versal 的推出也并不意味著賽靈思會放棄 FPGA 和 Zynq 這樣的可擴展處理領域,相反,它將繼續推進這一市場的發展。他認為,當前業界大多數人還不清楚ACAP平臺到底是什么,“不過你可以把Versal視為SoC界的瑞士軍刀,它繼承了CPU、GPU和可用于數據中心加速的FPGA的優點。

        Victor Peng透露,Versal歷經四年研發,投入 10 億美元以上,有1500 多名軟硬件工程師參與其中。它適用于多個市場領域的應用場景,比如說汽車、工業、科學與醫療、航空航天與國防、音視頻與廣播乃至于消費類電子等。據悉,產品將于 2018 年實現流片,不過正式大規模推向市場將會到2019年下半年。

        數據顯示,Versal的速度超過當前最高速的FPGA 20倍、比當今最快的CPU快100倍,同時可實現低于2ms的時延,對于數據中心、有線網絡、5G無線和ADAS等應用提速明顯。

        重視生態力量

        與之相呼應的是,賽靈思還推出了功能強大的加速器卡——Alveo,用來大幅提升云端和本地數據中心中業界標準服務器的性能。它的優勢在于部署在靠近服務器 CPU 位置,可以為應用開發者生態體系提供平臺方法,支持他們利用熟悉的環境來開發和部署加速解決方案。這項技術著重展現了賽靈思為數據中心帶來的靈活應變能力和靈活性。

        針對機器學習,Alveo加速卡實時推斷吞吐量比高端 CPU高出20 倍,相對于高端GPU等等固定功能的加速器,能讓2毫秒以下的低時延應用性能提升4倍以上,此外,Alveo 加速器卡相對于 GPU 能將時延減少 3 倍,在運行實時推斷應用時提供顯著的性能優勢。數據庫搜索等一些應用可從根本上得到加速,性能比 CPU 高90 倍以上。

        而且,目前Alveo得到了合作伙伴和 OEM 廠商生態系統的廣泛支持,已有14 家合作伙伴開發完成的應用可立即投入部署,比如國內的華為、阿里云、浪潮等都已經推出基于賽靈思的加速方案。

        以華為為例,通過合作,實現了線上線下協同的FPGA加速解決方案,以視頻編解碼為例,在在線視頻廣播業務場景下可節約40%的帶寬和存儲空間,為客戶帶來了極大的價值。

        另外,阿里集團采用Faas提升發效率,節省了成本,阿里集團X項目每千片FPGA三年節約TCO成本40%。

        作為正在興起的新勢力,賽靈思的ACAP在生態的構建上也非常的重視。賽靈思表示,ACAP不會取代所有的GPU,但肯定會有越來越多的應用和ODM廠商會采用這種靈活應變的平臺。

        Alveo 加速器卡的推出進一步推進了賽靈思向平臺公司的轉型,使不斷增長的應用合作伙伴生態系統以比以往更快的速度加速創新。

        不建議初創公司造芯

        就目前而言, AI芯片成為“當紅炸子雞”,諸如BAT、華為等公司都紛紛入局開始跨界做AI芯片,另外英特爾、英偉達、聯發科等芯片巨頭也在加大投資力度。Victor Peng表示,之所以涌入這么多科技巨頭,這表明目前正處于AI革命的早期,各行各業都在尋找不同的解決方案。“在這個競技場里,賽靈思真正的競爭對手是英偉達。”

        Victor Peng談到對這個行業的思考,“我不建議小企業和初創企業自己開發芯片,要做自己擅長的事情 。其實他們可在特定領域(算法和框架方面)和應用上深入研究,從這些層面來創造更多的價值;或者采用Versal平臺開發具體應用,而不是花費數億資金甚至幾年時間從頭去開發芯片”。

        他提到今年7月份收購的中國AI初創公司深鑒科技。“早在兩年前就基于賽靈思產品做AI方面的開發,因此在被收購后其成果可迅速應用到Versal平臺上,深鑒科技最為核心的就是DPU及神經網絡壓縮編譯技術,應用此技術的Versal平臺可適應不同精度不同位寬,并且時延大幅降低。”

        “有幾家初創企業是因為做ASIC(專用定制芯片)取得成功的?”Victor Peng認為,設計AI芯片目前需要采用16納米甚至7納米的工藝,所需的資金投入是巨大的,風險也很大。大公司相對而言具有多方面優勢。”

        從打開FPGA的大門,到SoC、MPSoC、RFSoC芯片再進化,到進入ACAP的世界,賽靈思完成了從FPGA器件到平臺ACAP的蝶變,也將開啟賽靈思的新征程。

        按照賽靈思的發展路線圖,2020年將推出Premium和AI邊緣系列,下半年將上市AI射頻系列,而HBM將于2021年下半年面世。

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      Achronix推出全新EFPGA項目,幫工程師快速構建低成本測試芯片!

      大牛分享嵌入式學習經歷和心得

      作為一名在嵌入式行業摸爬滾打許久的老鳥,回想自己的經歷之路,那么漫長可又仿佛近在眼前。隨著學生的日益....
      的頭像 玩轉單片機 發表于 12-24 09:45 ? 401次 閱讀
      大牛分享嵌入式學習經歷和心得

      Altera FPGA外部存儲器接口使用手冊和擴張外部存儲器需要注意的點

      系統架構師必須解決高性能系統應用的一些復雜問題,包括體系結構、算法和功能范圍。一般而言,這些應用中一....
      發表于 12-24 08:00 ? 49次 閱讀
      Altera FPGA外部存儲器接口使用手冊和擴張外部存儲器需要注意的點

      Achronix新一代嵌入式FPGA IP為AI/ML和網絡硬件加速應用帶來更高性能

      2016年,Achronix推出的Speedcore成為首款向客戶出貨的嵌入式FPGA(eFPGA)....
      的頭像 獨愛72H 發表于 12-23 16:29 ? 796次 閱讀
      Achronix新一代嵌入式FPGA IP為AI/ML和網絡硬件加速應用帶來更高性能

      關于高速RS 232/422信號仿真器的設計詳細剖析

      隨著我國航空技術的不斷發展,我國新研制了眾多不同型號和不同用途的飛機。這些飛機以及這些飛機上電子設備....
      發表于 12-23 16:19 ? 486次 閱讀
      關于高速RS 232/422信號仿真器的設計詳細剖析

      英特爾的全新芯片架構和六大技術新動向戰略說明

      北京時間12月12日對英特爾來說大事連連,在北京,正舉辦20歲生日的英特爾中國研究院的隔壁樓房著了大....
      的頭像 寬禁帶半導體技術創新聯盟 發表于 12-23 14:29 ? 897次 閱讀
      英特爾的全新芯片架構和六大技術新動向戰略說明

      FPGA成數百家嵌入式視覺企業開發首選 用于機器學習領域的已超40家

      已有幾家初創企業在開發專門的機器學習芯片,但上述這些應用不僅僅要集成機器學習,還有計算機視覺,傳感器....
      發表于 12-23 14:03 ? 1452次 閱讀
      FPGA成數百家嵌入式視覺企業開發首選 用于機器學習領域的已超40家

      eFPGA的工作方式與FPGA芯片類似 其中有可編程互連

      這七家公司基本囊括了3種商業模式和技術實現途徑,Achronix算是同時提供FPGA和eFPGA的公....
      發表于 12-23 13:51 ? 194次 閱讀
      eFPGA的工作方式與FPGA芯片類似 其中有可編程互連

      人工智能推動FPGA發展,各大科技巨頭各有發展布局

      在人工智能芯片應用上,多種技術路線競相碰撞,各呈優劣。谷歌、地平線等廠商基于ASIC定制化方案,針對....
      的頭像 獨愛72H 發表于 12-23 10:03 ? 996次 閱讀
      人工智能推動FPGA發展,各大科技巨頭各有發展布局

      Xilinx將為比亞迪乘用車、商用車提供ADAS解決方案

      12月18日,美國芯片制造商賽靈思(Xilinx)宣布,將為比亞迪乘用車、商用車提供輔助駕駛(ADA....
      的頭像 機器人技術與應用 發表于 12-21 16:20 ? 676次 閱讀
      Xilinx將為比亞迪乘用車、商用車提供ADAS解決方案

      一種基于FPGA的帶死區的SPWM波形產生的設計與實現詳解

      PWM(Pulse Width Modulation)是通過調節輸出波形的脈沖寬度來改變輸出電壓大小....
      發表于 12-21 15:36 ? 677次 閱讀
      一種基于FPGA的帶死區的SPWM波形產生的設計與實現詳解

      TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

      TMP411設備是一個帶有內置本地溫度傳感器的遠程溫度傳感器監視器。遠程溫度傳感器,二極管連接的晶體管通常是低成本,NPN或PNP型晶體管或二極管,是微控制器,微處理器或FPGA的組成部分。 遠程精度為±1 °C適用于多個設備制造商,無需校準。雙線串行接口接受SMBus寫字節,讀字節,發送字節和接收字節命令,以設置報警閾值和讀取溫度數據。 TMP411器件中包含的功能包括:串聯電阻取消,可編程非理想因子,可編程分辨率,可編程閾值限制,用戶定義的偏移寄存器,用于最大精度,最小和最大溫度監視器,寬遠程溫度測量范圍(高達150°C),二極管故障檢測和溫度警報功能。 TMP411器件采用VSSOP-8和SOIC-8封裝。 特性 ±1°C遠程二極管傳感器 ±1°C本地溫度傳感器 可編程非理想因素 串聯電阻取消 警報功能 系統校準的偏移寄存器 與ADT7461和ADM1032兼容的引腳和寄存器 可編程分辨率:9至12位 可編程閾值限...
      發表于 09-19 16:35 ? 12次 閱讀
      TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

      TMP468 具有引腳可編程的總線地址的高精度遠程和本地溫度傳感器

      TMP468器件是一款使用雙線制SMBus或I 2 C兼容接口的多區域高精度低功耗溫度傳感器。除了本地溫度外,還可以同時監控多達八個連接遠程二極管的溫度區域。聚合系統中的溫度測量可通過縮小保護頻帶提升性能,并且可以降低電路板復雜程度。典型用例為監測服務器和電信設備等復雜系統中不同處理器(如MCU,GPU和FPGA)的溫度。該器件將諸如串聯電阻抵消,可編程非理想性因子,可編程偏移和可編程溫度限值等高級特性完美結合,提供了一套精度和抗擾度更高且穩健耐用的溫度監控解決方案。 八個遠程通道(以及本地通道)均可獨立編程,設定兩個在測量位置的相應溫度超出對應值時觸發的閾值。此外,還可通過可編程遲滯設置避免閾值持續切換。 TMP468器件可提供高測量精度(0.75°C)和測量分辨率(0.0 625°C)。該器件還支持低電壓軌(1.7V至3.6V)和通用雙線制接口,采用高空間利用率的小型封裝(3mm×3mm或1.6mm×1.6mm),可在計算系統中輕松集成。遠程結支持-55°C至+ 150°C的溫度范圍。 特性 8通道遠程二極管溫度傳感器精度:±0.75&...
      發表于 09-18 16:05 ? 12次 閱讀
      TMP468 具有引腳可編程的總線地址的高精度遠程和本地溫度傳感器
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