從FPGA到ACAP,賽靈思再次超越自我

　　賽靈思公司介紹

　　Xilinx（賽靈思）是全球領(lǐng)先的可編程邏輯完整解決方案的供應(yīng)商。Xilinx研發(fā)、制造并銷售范圍廣泛的高級(jí)集成電路、軟件設(shè)計(jì)工具以及作為預(yù)定義系統(tǒng)級(jí)功能的IP（Intellectual Property）核?？蛻羰褂肵ilinx及其合作伙伴的自動(dòng)化軟件工具和IP核對(duì)器件進(jìn)行編程，從而完成特定的邏輯操作。Xilinx公司成立于 1984年，Xilinx首創(chuàng)了現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列（FPGA）這一創(chuàng)新性的技術(shù)，并于1985年首次推出商業(yè)化產(chǎn)品。眼下Xilinx滿足了全世界對(duì) FPGA產(chǎn)品一半以上的需求。Xilinx產(chǎn)品線還包括復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）。在某些控制應(yīng)用方面CPLD通常比FPGA速度快，但其提供的邏輯資源較少。Xilinx可編程邏輯解決方案縮短了電子設(shè)備制造商開發(fā)產(chǎn)品的時(shí)間并加快了產(chǎn)品面市的速度，從而減小了制造商的風(fēng)險(xiǎn)。與采用傳統(tǒng)方法如固定邏輯門陣列相比，利用Xilinx可編程器件，客戶可以更快地設(shè)計(jì)和驗(yàn)證他們的電路。而且，由于Xilinx器件是只需要進(jìn)行編程的標(biāo)準(zhǔn)部件，客戶不需要象采用固定邏輯芯片時(shí)那樣等待樣品或者付出巨額成本。Xilinx產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于從無線電話基站到DVD播放機(jī)的數(shù)字電子應(yīng)用技術(shù)中。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體公司只有幾百個(gè)客戶，而Xilinx在全世界有7，500多家客戶及50，000多個(gè)設(shè)計(jì)開端。

　　賽靈思—計(jì)算加速領(lǐng)域的佼佼者

　　1月29日正式走馬上任擔(dān)任賽靈思（Xilinx）歷史上第四位全球CEO 的Victor Peng 先生，3月16日在北京正式宣布賽靈思將推出“自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái)”ACAP。

　　賽靈思是FPGA的發(fā)明者。深鑒科技提供的一個(gè)實(shí)際案例表明，賽靈思在支持非常廣泛的AI應(yīng)用，包括機(jī)器學(xué)習(xí)與推斷等方面成效明顯——高效FPGA 加速語音識(shí)別引擎與CPU相比，性能為后者的43倍，單位功耗性能提升40倍。除了加速機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能，賽靈思還可以加速諸如視頻處理、視頻轉(zhuǎn)碼、數(shù)據(jù)檢索、壓縮等業(yè)務(wù)。

　　對(duì)比GPU，F(xiàn)PGA的應(yīng)用效果

　　在基因測(cè)序方面，美國(guó) Rady 兒童醫(yī)院基因組醫(yī)學(xué)研究所采用Edico FPGA服務(wù)器，使基因組測(cè)序的時(shí)間從一天壓縮到幾十分鐘。該所主任Stephen Kingsmore 博士也因此成為吉尼斯世界紀(jì)錄的保持者。

　　從FPGA到ACAP，賽靈思再次超越自我

　　“數(shù)據(jù)大爆炸、人工智能的黎明（Dawn of AI）和后摩爾定律時(shí)代的計(jì)算這三大趨勢(shì)影響著全世界，也影響著賽靈思公司并塑造未來?！癡ictor 表示，“作為可以和CPU、GPU與FPGA 相提并論、并且性能遠(yuǎn)超后二者的產(chǎn)品，ACAP可以覆蓋更加廣泛的應(yīng)用，幫助人們實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)并且驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)的世界?！?/p>

　　ACAP架構(gòu)

　　ACAP采用臺(tái)積電7納米技術(shù)，在機(jī)器學(xué)習(xí)的計(jì)算能力方面比16納米級(jí)提升20倍，在5G通信方面能夠支持4倍的帶寬，在性能功耗比方面具有優(yōu)越的表現(xiàn)。ACAP是賽靈思公司“Everest 行動(dòng)”（內(nèi)部稱為“珠穆朗瑪”行動(dòng)）的重大成果。“Everest 行動(dòng)”歷經(jīng)已經(jīng)四年，投資10億美元、動(dòng)用1500名工程師，無疑是一個(gè)重磅級(jí)新型產(chǎn)品。可以說，ACAP的問世，對(duì)業(yè)界來說是一項(xiàng)重大的技術(shù)顛覆，也是自賽靈思公司發(fā)明FPGA以來最卓著的工程成就。

　　ACAP今年將流片，明年交付市場(chǎng)。ACAP不僅是一個(gè)新的處理器，而且是新的產(chǎn)品類型。作為率先推出ACAP這樣類型產(chǎn)品的公司，這也是賽靈思的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。隨著時(shí)間的推移，它一定會(huì)成為全球最基礎(chǔ)性的構(gòu)建平臺(tái)。

　　賽靈思—廣泛的生態(tài)系統(tǒng)

　　賽靈思在加速運(yùn)營(yíng)商一直跟眾多伙伴開展合作。亞馬遜是率先宣布與賽靈思在云端合作的企業(yè)，阿里巴巴、華為和百度也做出了同樣的選擇。這顯示了賽靈思在相關(guān)領(lǐng)域的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。

　　深鑒科技是眾多合作伙伴中一個(gè)極具代表性的優(yōu)秀企業(yè)。這家北京企業(yè)有大量機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用，覆蓋視覺、語言以及嵌入式和云端，涉及基因組學(xué)、視頻轉(zhuǎn)碼、搜索以及數(shù)據(jù)庫等豐富的工作負(fù)載。通過將FPGA加速服務(wù)部署在其公共云上（FPGA即服務(wù)，F(xiàn)aaS，F(xiàn)PGA as a Service），讓硬件開發(fā)者實(shí)現(xiàn)了在云上開發(fā)應(yīng)用。

　　有著40多家成員的CCIX（Cache Coherent Interconnect for Accelerators）是一個(gè)將加速器緩存互連一致性互聯(lián)聯(lián)盟的開放標(biāo)準(zhǔn)組織，與AMD 、ARM、華為、IBM、Mellanox，、高通成員一起，賽靈思致力于通過支持更高的帶寬和更低的延時(shí)存儲(chǔ)器一致性來更好地協(xié)助加速。

　　Victor的三把火

　　Victor Peng自從2008年加入賽靈思，從28納米、20納米和16納米三代工藝產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了三連冠， 不僅保持行業(yè)領(lǐng)先，同時(shí)也通過集成度和編程模式突破，讓賽靈思從FPGA行業(yè)的發(fā)明者走向了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。新官上任三把火。Victor的三把火燒出了三大發(fā)展戰(zhàn)略。

　　一是 “數(shù)據(jù)中心優(yōu)先”。

　　之所以如此重視數(shù)據(jù)中心，是因?yàn)樗且粋€(gè)非常廣闊而且發(fā)展非常迅速，有很多的行業(yè)顛覆都發(fā)生在數(shù)據(jù)中心。

　　Victor注意到，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，很多新的架構(gòu)已經(jīng)不再以CPU為中心，而是轉(zhuǎn)向擁有很多加速器的異構(gòu)計(jì)算，并且根據(jù)幾何級(jí)數(shù)據(jù)的處理以及機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行工作負(fù)載的調(diào)整。這被他看作是賽靈思全新的成長(zhǎng)機(jī)遇——賽靈思既支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的計(jì)算加速和應(yīng)用，也能夠支持能夠創(chuàng)造價(jià)值的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)，并且通過支持硬件開發(fā)者的技術(shù)方向，引導(dǎo)更多的用戶使用賽靈思的自適應(yīng)平臺(tái)。

　　除了提供軟件堆棧開發(fā)環(huán)境（底層硬件標(biāo)準(zhǔn)PCIe FPGA及多核的SoC FPGA加速卡），支持軟件工程運(yùn)用他們熟悉的CC++和OpenCL來編程，賽靈思還和第三方進(jìn)行合作，來優(yōu)化加速庫并提供給客戶，幫助解決機(jī)器學(xué)習(xí)推斷一類的工作任務(wù)。

　　二是 “加速主流市場(chǎng)的增長(zhǎng)”。

　　Victor相信，賽靈思可以參與汽車，無線基礎(chǔ)設(shè)施，有線通信，音視頻與廣播，航空航天，工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)療，測(cè)試測(cè)量與仿真、消費(fèi)類電子等主流行業(yè)從端點(diǎn)到邊緣到云實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

　　三是“驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)計(jì)算”，從FPGA 到 ACAP 的轉(zhuǎn)型。

　　ACAP包含先進(jìn)的可編程邏輯與傳統(tǒng)多核的SoC，可以加速不同工作負(fù)載的新引擎，所有這些模塊都是由一個(gè)片上網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，這個(gè)器件是高度模塊化和可擴(kuò)展化的。ACAP不僅可以在系統(tǒng)開始的時(shí)候運(yùn)行，也可以在動(dòng)態(tài)的工作過程中完成任務(wù)，所以它能對(duì)幾何級(jí)的數(shù)字進(jìn)行優(yōu)化，其性能功耗比也達(dá)到了較高的水平。

　　Victor認(rèn)為，自己非常幸運(yùn)能夠幫助賽靈思對(duì)更光明、更美好的未來做出更大貢獻(xiàn)。他表示，未來將繼續(xù)服務(wù)于主流的客戶，同時(shí)也要進(jìn)一步拓展到數(shù)據(jù)中心，并且吸引更多的支持軟件的開發(fā)者。