赛灵思研发的FPGA芯片可以创新国产自主之路
日期:2019-6-21导读:这几年人工智能、机器学习等需要大量处理能力的应用场景的出现,让FPGA芯片更多的出现在我们的视野中。赛灵思是业内著名的FPGA芯片设计公司,也推出了性能很强的FPGA芯片。在去年赛灵思推出了Versal自适应计算加速平台,而在近日其宣布这款有更广泛应用场景的FPGA芯片正式出货。
今年国内BAT大公司和众多AI创业公司,都在尝试用FPGA来做人工智能方案。从人才的流动来看,目前FPGA在后台服务器的应用价值正在凸现出来,所以现在FPGA开发人员比较抢手,甚至部分技术专家人才的年薪已接近百万。
总而言之,人工智能成为科技发展新的风口,给FPGA带来前所未有的发展机遇。同GPU和ASIC相比,FPGA海量并行计算能力和可灵活编程特性跟人工智能对硬件的需求不谋而合,然而目前因相应开发人才的短缺导致其普及速度不及GPU,这也是FPGA厂商需要突破的方向。
有人认为,除了人才短缺、开发难度较大,相比未来的批量化量产的ASIC芯片,FPGA在成本、性能、功耗方面仍有很多不足。这是否意味着,在ASIC大爆发之际,FPGA将沦为其“过渡品”的命运?
FPGA将在云端数据中心业务发挥突出的作用。据某数据调研报告预计,未来云端芯片的空间2020年有望达105亿美元,其中FPGA将贡献20亿美元。从AI芯片发展路线和规律上来看,未来AI芯片要解决几个问题,最关键的是灵活度,要能实现并行的高速运算,二是要容易开发;三是能耗比要好。这三点一定是未来AI芯片的发展方向,也是FPGA厂商都需努力突破的要点。
赛灵思在去年推出的Versal FPGA芯片目前已经开始从台积电生产,并向早期客户出货,而全面上市将在今年下半年。而这款芯片也是采用了台积电最新的7nm制造工艺,这也能让其容纳更多的晶体管,实现更多的功能。
FPGA相比起我们常见的CPU、GPU等芯片不同,作为一种半定制化芯片,能实现更多的定制功能,同时还能保证一定的性能。所以FPGA可以实现如前期芯片设计验证、调试,部分应用的的加速等。如微软曾用FPGA芯片加速数据中心的一些计算任务。而此次赛灵思通过更高速的互联总线及AI引擎、DSP引擎等,让其应用更加广泛,以面向未来的应用场景。
赛灵思Versal有两个子系列,AI Core系列提供AI引擎,但是DSP引擎数量要少一些。Prime系列没有AI引擎,但是提供更多的DSP单元,让其拥有更强大的AI运算性能,而且最多支持6通道DDR4内存,外部接口为PCIe 4.0,也支持CCIX规范。同时为了实现更加广泛的应用,赛灵思还在Versal FPGA中搭载了双核ARM Cortex-A72核心以及面向实时处理的Cortex-R5核心。通过传输速率高达2.5Tb/s的片上总线将这些核心模块相连。
虽然我们日常使用的产品中用不到如此强大的芯片,但是未来在人工智能、5G及自动驾驶等很多需要强大计算能力的产品中,这些FPGA芯片都能应用到这些FPGA提供的强大运算能力。