重磅！英特爾推出全新FPGA 架構：AgileX | 10nm工藝，支持PCIE 5.0、UPI，更方便實現與Xeon互連
2019-04-03 08:44:27 EETOP 原創
自從英特爾幾年前以167億美元的價格收購Altera以來，FPGA產品組合的推出基本上是英特爾時代之前的產物。然而，今天情況發生了變化，英特爾宣布了其首款完全由英特爾獨立設計的FPGA，基于其內部10nm工藝，使用全新Agilex命名。這一系列新產品將于今年晚些時候推出樣片，并在一個單一的平臺上提供模擬、數字、內存、定制IO和eASIC變體的混合。
從本質上講，AgileX是一個異構的邏輯，可以將FPGA內核（包括可配置的DSP和可選的Arm SoC）與Xeon處理器，定制芯片和I/O設備連接起來。FPGA和其他組件之間的連接是通過英特爾的嵌入式多芯片互連橋接器（EMIB）實現的，該技術旨在將單個封裝內的不同芯片連接在一起。
FPGA部件將在英特爾的10納米工藝節點上制造，毫無疑問，與目前的Stratix 10 FPGA相比，英特爾無疑將提供高出40％的性能和40％的低功耗。目前尚不清楚這種更好的性能和效率有多少歸功于強化的DSP。
根據英特爾的說法，AgileX DSP在16位時提供多達40 TFLOP，并支持FP32，bfloat16，FP16和INT8數字格式。它還可以配置為支持較低精度的整數 - INT7到INT2之間的任何值。英特爾表示，這是第一款支持硬件實現bfloat16和FP16的FPGA。鑒于這些格式，看起來AgileX將非常適合用于推理經過訓練神經網絡。
Agilex FPGA建立在與Stratix相似的設計原則之上 - Stratix是一個集中的FPGA，具有強化功能和基于客戶要求的多種不同技術的外部連接。對于這些外部連接，英特爾正在使用其嵌入式多芯片互連橋接（EMIB）技術，在給出的示例中，該技術可以擴展到其他芯片組。英特爾的一些小芯片建議包括高帶寬內存（HBM），下一代112G收發器，PCIe Gen 5.0，Compute eXpress Link接口（通過PCIe 5.0），額外的CPU高速緩存一致性互連以及其他小芯片/ IP由客戶。除此之外，Agilex還將支持英特爾的Optane DC持久內存。
自收購Altera以來，英特爾就致力實現FGPA與Xeon的互聯。英特爾在去年已經發布過一款用最初的Xeon-FGPA混合產品，但一直沒有出現任何成熟商業應用。
最新的AgileX FPGA已可以實現與Xeon處理器連接，通過緩存一致的UltraPath Interconnect（UPI）方式實現連接，允許FGPA和Xeon存儲器共享相同的地址空間（UPI是2017年夏天在Skylake Xeon SP處理器中引入的QPI的更高效和更快（10.4 GT / sec）的替代品）。它在Agilex中的存在體現了英特爾的FPGA可以充當CPU的真正對等體，而不僅僅是掛在PCI-Express總線上的協處理器。
對于更專業的處理，AgileX設備還可以連接來自英特爾和第三方提供商的定制芯片。英特爾提出的一項關鍵技術是eASIC，它是從2018年購買的同名公司獲得的。
它可以將可配置的邏輯塊轉換為FPGA和ASIC之間的中間件。根據英特爾的說法，eASIC“提供更接近標準單元ASIC的性能和功效，但設計時間更短，而且與ASIC相關的非經常性工程成本的一小部分。”聲稱它可以提供在短短五周內測試原型。鑒于此，我們感覺eASIC技術將在不久的將來在其他英特爾產品中亮相。
異構性也擴展到AgileX內存和I/O. 該平臺支持DDR4，DDR5和高帶寬內存（HBM），以及英特爾自己的Optane DC持久性內存，而設備連接則由PCI-Express 4.0或5.0提供。還提供112G SerDes收發器接口，其中四個通道足以提供400Gb/秒的網絡鏈路。
AgileX產品系列分為F系列，I系列和M系列。下圖顯示了每個系列中可用的各種界面和選項，隨著您提升字母表，功能也會增加。
AgileX可以用在多種領域，從超大規模云和企業數據中心到邊緣計算、嵌入式應用等。。人工智能也是很重要的應用，因為英特爾宣稱其Agilex產品組合將對bfloat16和其他低精度數字格式提供強化支持，這些將通過英特爾的OneAPI戰略進行管理。
