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Aug 14, 2023

Especulação sobre o desenvolvimento futuro do FPGA

Para o desenvolvimento da tecnologia FPGA, a aquisição da Xilinx e da Altera pela AMD e Intel, respectivamente, é obviamente um ponto de viragem importante nesta história. Com a empresa FPGA mudando de

Para o desenvolvimento da tecnologia FPGA, a aquisição da Xilinx e da Altera pela AMD e Intel, respectivamente, é obviamente um ponto de viragem importante nesta história. Com a mudança da empresa FPGA de uma empresa independente para um subdepartamento da gigante dos chips, sua estratégia de desenvolvimento de tecnologia também mudará bastante. Este trabalho fará uma perspectiva para o desenvolvimento desta estratégia.

Em primeiro lugar, com a integração com gigantes de chips, o FPGA será ainda mais integrado aos chips tradicionais para aproveitar ao máximo suas vantagens programáveis ​​para permitir novos recursos dos chips tradicionais e até mesmo realizar novas categorias de chips.

Novos tipos de chips habilitados para FPGA

Para a Intel, um exemplo dessa nova categoria de chips é a IPU (unidade de processamento de infraestrutura). Com o uso extensivo do data center, algumas tarefas importantes no data center, incluindo controle de rede, gerenciamento de armazenamento e segurança de rede, também apresentam uma demanda crescente por capacidade de processamento. Com as principais empresas de chips lançando suas próprias soluções, a Intel também lançou IPUs para este mercado. No mês passado, a Intel acaba de lançar seu roteiro para o futuro da IPU, no qual vemos que a IPU no futuro até 2026 incluirá duas versões, uma é uma versão de alto desempenho baseada em ASIC e a outra é uma versão programável baseada em FPGA (incluindo Oak Springs Canyon em 2022, Hot Springs Canyon em 2023/2024 e a versão em planejamento em 2025/2026). Entre eles, a IPU baseada na versão FPGA é na verdade uma placa de aceleração que integra o chip Intel FPGA e a CPU Intel Xeon. Ele pode lidar com diversos protocolos de rede, armazenamento e segurança de forma flexível, de modo a garantir a máxima programabilidade sem se preocupar com compatibilidade.

Na verdade, para soluções FPGA semelhantes ao armazenamento e rede de data centers, tem havido startups envolvidas em projetos relacionados nos últimos anos. No entanto, com a admissão da gigante Intel, acreditamos que tais soluções fpga+cpu realmente se tornarão uma das soluções convencionais. O facto de as empresas start-up estarem envolvidas em projectos relevantes e obterem financiamento mostra que a orientação técnica é viável, e a entrada da Intel neste mercado trouxe recursos ecológicos que as empresas start-up não possuem. Acreditamos que nos próximos anos, FPGA e CPU serão mais integrados (por exemplo, chiplet), de modo a realmente transformar a IPU flexível e programável em uma nova categoria de chip habilitada pelo FPGA.

Coincidentemente, a AMD também está planejando ativamente integrar o FPGA da Xilinx e a CPU da AMD - na conferência de lucros da AMD em maio, a CEO Lisa Su anunciou que lançaria uma CPU integrada ao mecanismo Xilinx AI em 2023, ou seja, uma CPU com poderoso poder de computação de IA . Até agora, a computação relacionada à IA foi realizada em GPU ou outro hardware de aceleração dedicado. Os esforços anteriores da Intel para otimizar a IA executada em CPU não foram amplamente reconhecidos pelo mercado, desde que o número de unidades de computação de CPU seja limitado. No entanto, como a tarefa geral de IA não é apenas uma rede neural, mas também outras partes da execução do programa executadas na CPU, se a CPU e a unidade de aceleração de IA puderem ser estreitamente acopladas, o desempenho geral da tarefa será melhorado. Estima-se também que esta seja a intenção original da AMD de propor uma CPU integrada ao mecanismo FPGA AI, e este também é um exemplo de uma nova categoria de chips habilitada por FPGA.

Resumindo, com a popularização de tarefas como data centers e inteligência artificial, gigantes como Intel e AMD considerarão como aproveitar ao máximo a flexibilidade do FPGA para lidar com esses mercados. Na situação atual, não é a melhor solução lançar produtos FPGA, mas sim lançar novas categorias de chips integrando FPGA e outros chips, o que será uma importante direção de mercado para FPGA no futuro. ponto crítico de avanço do FPGA no futuro na direção técnica.