自適應(yīng)和智能計算的全球領(lǐng)先企業(yè)賽靈思公司(Xilinx, Inc.，(NASDAQ:XLNX))，近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型產(chǎn)品，名為ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform，自適應(yīng)計算加速平臺)。ACAP 是一個高度集成的多核異構(gòu)計算平臺，能根據(jù)各種應(yīng)用與工作負(fù)載的需求從硬件層對其進行靈活修改。ACAP 可在工作過程中進行動態(tài)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)能力，實現(xiàn)了 CPU 與 GPU 所無法企及的性能與性能功耗比。
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在大數(shù)據(jù)與人工智能迅速興起的時代，ACAP 理想適用于加速廣泛的應(yīng)用，其中包括視頻轉(zhuǎn)碼、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)壓縮、搜索、AI推斷、基因組學(xué)、機器視覺、計算存儲及網(wǎng)絡(luò)加速等。軟硬件開發(fā)人員將能夠針對端點、邊緣及云應(yīng)用設(shè)計基于 ACAP 的產(chǎn)品。首款 ACAP 產(chǎn)品系列，將是采用臺積電 7 納米工藝技術(shù)開發(fā)的代號為“Everest(珠穆朗瑪峰)”的產(chǎn)品系列，該產(chǎn)品將于今年年底實現(xiàn)流片。
圖一 賽靈思發(fā)布名為ACAP的突破性新型產(chǎn)品
賽靈思總裁兼首席執(zhí)行官(CEO)Victor Peng 表示：“這不僅對業(yè)界來說是一項重大的技術(shù)顛覆，更是我們自發(fā)明 FPGA 以來最卓著的工程成就。這款革命性的全新架構(gòu)是賽靈思更廣泛市場戰(zhàn)略的一部分，將幫助公司朝著 FPGA 以外的領(lǐng)域發(fā)展，并突破‘僅支持硬件開發(fā)者’的局限。ACAP 產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心以及我們廣泛市場領(lǐng)域的應(yīng)用，將加速自適應(yīng)計算技術(shù)的廣泛普及，從而讓智能、互連、自適應(yīng)的世界更早成為現(xiàn)實。”
圖二 今日宣布的ACAP與“Everest行動”為賽靈思未來愿景的一部分
ACAP 技術(shù)細(xì)節(jié)
ACAP 的核心是新一代的 FPGA 架構(gòu)，結(jié)合了分布式存儲器與硬件可編程的 DSP 模塊、一個多核 SoC 以及一個或多個軟件可編程且同時又具備硬件自適應(yīng)性的計算引擎，并全部通過片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)實現(xiàn)互連。ACAP還擁有高度集成的可編程I/O功能，根據(jù)不同的器件型號這些功能從集成式硬件可編程存儲器控制器，到先進的SerDes收發(fā)器技術(shù)，前沿的RF-ADC/DAC和集成式高帶寬存儲器(HBM)。
軟件開發(fā)人員將能夠利用 C/C++、OpenCL 和 Python 等軟件工具應(yīng)用ACAP系統(tǒng)。同時，ACAP也仍然能利用 FPGA 工具從RTL 級進行編程。
Moor Insights & Strategy 市場調(diào)查公司創(chuàng)始人 Patrick Moorhead 表示：“這就是未來計算的形式。我們所說的是能在幾分鐘內(nèi)即完成基因組排序，而非幾天;數(shù)據(jù)中心能根據(jù)計算需求自行對其服務(wù)器的工作負(fù)載進行編程調(diào)整，例如在白天進行視頻轉(zhuǎn)碼，晚上則執(zhí)行影像識別。這一點意義重大。”
ACAP歷經(jīng)四年的研發(fā)，累積研發(fā)投資逾 10 億美元。賽靈思目前有超過 1500 名軟硬件工程師參與“ACAP 和Everest”的設(shè)計。目前，軟件工具已交付給主要客戶。首款“Everest”產(chǎn)品將于 2018 年實現(xiàn)流片，于 2019 年交付給客戶。
圖三 ACAP技術(shù)
“Everest”的性能提升
與當(dāng)今最新的 16 納米Virtex? VU9P FPGA 相比，“Everest”有望將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能提升20 倍!基于“Everest”的 5G 遠(yuǎn)程無線電頭端和目前最新的 16 納米無線電相比可將帶寬提升 4 倍。屆時，跨多個市場領(lǐng)域的各種應(yīng)用都能實現(xiàn)性能和功耗效率的顯著提升，這些市場包括汽車、工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)療、航空航天、測試、測量與仿真、音視頻與廣播以及消費類電子產(chǎn)品市場等。
