加速FPGA戰(zhàn)略布局 英特爾首個(gè)FPGA中國創(chuàng)新中心落地重慶

2018年12月19日，英特爾FPGA中國創(chuàng)新中心在重慶舉辦隆重揭幕儀式。該中心也是英特爾全球最大的FPGA創(chuàng)新中心。英特爾公司全球副總裁兼中國區(qū)總裁楊旭表示：“從CPU、GPU，到FPGA、ASIC，再到未來的神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算、量子計(jì)算等，英特爾正在全面布局未來的端到端計(jì)算創(chuàng)新，充分解鎖數(shù)據(jù)的價(jià)值?！?/p>

當(dāng)前，我們正邁向數(shù)據(jù)洪流的時(shí)代，這不僅意味著數(shù)據(jù)量的爆炸式增長，更體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的形態(tài)和格式正發(fā)生著革命性的變化。然而，數(shù)據(jù)的處理方式也發(fā)生了端到端的延伸。沒有任何一種技術(shù)能夠同時(shí)解決所有問題。

面對(duì)技術(shù)更新迅速、迭代頻繁的研發(fā)應(yīng)用環(huán)境，F(xiàn)PGA（現(xiàn)場可編程門陣列）正成為越來越重要的芯片，它靈活高效、可重復(fù)編程特性，可實(shí)現(xiàn)定制性能、定制功耗、高吞吐量和低批量延遲，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用，在泛人工智能、5G、無人駕駛、智能終端和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

近年來全球FPGA市場規(guī)模達(dá)到50-60億美元。根據(jù)研調(diào)機(jī)構(gòu)Global Market Insights的最新報(bào)告顯示，F(xiàn)PGA市場在2015~2022年間將出現(xiàn)8.4%的年復(fù)合增長率，到2022年規(guī)?？赏^99.8億美元。

受傳統(tǒng)業(yè)務(wù)增長乏力影響，英特爾正在力圖實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)芯片制造商向多元解決方案提供商轉(zhuǎn)型。布局FPGA領(lǐng)域成為公司重點(diǎn)戰(zhàn)略決策，通過與英特爾端到端的計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，它可以更好的充分釋放數(shù)據(jù)的巨大潛能。為此，英特爾2015年宣布完成對(duì)Altera的收購。此前， FPGA全球市場主要被Altera和Xilinx瓜分，合計(jì)占有近90%的市場份額，合計(jì)專利達(dá)到6000多項(xiàng)。

FPGA作為未來強(qiáng)大的計(jì)算加速器，不但影響主要企業(yè)的決策和市場趨勢(shì)，而且加速企業(yè)中的工作負(fù)載，促進(jìn)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部搜索，提高HPC高性能計(jì)算模擬的地位。

在揭幕儀式上，英特爾還攜手合作伙伴進(jìn)行了FPGA在多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的展示。比如，英特爾展示了面向數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的第二代FPGA計(jì)算卡——新一代Stratix 10 FPGA加速卡，可以帶來了更高的內(nèi)存容量和帶寬。該芯片內(nèi)建300億顆晶體管，采用英特爾14nm工藝，比上一代產(chǎn)品性能提升3倍。新一代的加速卡還提供兩個(gè)100 Gbps 的內(nèi)聯(lián)高速接口，帶寬比上一代提升了2倍。

在過去的一年中，無論是產(chǎn)品技術(shù)的革新、還是行業(yè)合作的擴(kuò)展，英特爾FPGA都取得了堅(jiān)實(shí)的進(jìn)展。FPGA作為十分靈活且強(qiáng)大的計(jì)算加速器，可以為廣大的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)公司打造軟硬件結(jié)合的仿真驗(yàn)證平臺(tái)，成為新一輪科技創(chuàng)新中十分重要的加速引擎。

此次，英特爾FPGA創(chuàng)新中心的成立，是英特爾目前為止全球最大的聚焦FPGA技術(shù)與生態(tài)的創(chuàng)新中心。被業(yè)內(nèi)視為英特爾與中國合作伙伴共推智能應(yīng)用落地和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的又一里程碑。“英特爾FPGA中國創(chuàng)新中心將成為英特爾在中國拓展和建設(shè)FPGA生態(tài)系統(tǒng)非常重要的載體?！庇⑻貭柨删幊探鉀Q方案事業(yè)部副總裁兼工程設(shè)計(jì)總經(jīng)理Ravishankar Kuppuswamy表示。

他介紹，助推中國FPGA生態(tài)建設(shè)，英特爾將打造“五個(gè)一工程”：從人才培育、項(xiàng)目孵化、應(yīng)用展示、峰會(huì)大賽、產(chǎn)業(yè)聚集五個(gè)方面培育FPGA生態(tài)。作為英特爾戰(zhàn)略合作伙伴，戴爾易安信是英特爾FPGA創(chuàng)新中心服務(wù)器產(chǎn)品的獨(dú)家贊助商，為創(chuàng)新中心提供了搭載FPGA的第14代PowerEdge系列服務(wù)器。

戴爾易安信全球資深副總裁、大中華區(qū)企業(yè)解決方案總經(jīng)理曹志平表示，未來，F(xiàn)PGA將會(huì)成為越來越重要的芯片，CPU與FPGA深度融合的異構(gòu)計(jì)算已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然選擇。CPU+FPGA的異構(gòu)多核計(jì)算創(chuàng)新涉及軟硬件等深層次融合創(chuàng)新，為趕超者提供了新的跑道。同時(shí)，CPU+FPGA的異構(gòu)計(jì)算作為新的重要技術(shù)趨勢(shì)，在加速了計(jì)算架構(gòu)融合的同時(shí)，也給下游整機(jī)系統(tǒng)及軟件開發(fā)帶來了重要的機(jī)遇。

戴爾易安信與英特爾的結(jié)合，可以將FPGA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)帶入各種規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，加速處理數(shù)據(jù)中心日益增長的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)中心計(jì)算加速領(lǐng)域，由于計(jì)算任務(wù)靈活多變、多租戶等應(yīng)用特性，傳統(tǒng)的ASIC大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部署，在研發(fā)成本、交付周期等方面已現(xiàn)頹勢(shì)。FPGA在此應(yīng)用環(huán)境中只需幾百毫秒，即可完成邏輯功能更新，其靈活性可以大力保護(hù)數(shù)據(jù)中心的投資，并且始終保持?jǐn)?shù)據(jù)中心同構(gòu)性。在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中，F(xiàn)PGA相比GPU的核心優(yōu)勢(shì)在于延遲：FPGA同時(shí)擁有流水線并行和數(shù)據(jù)并行兩種方式，而GPU幾乎只有數(shù)據(jù)并行（流水線深度受限）。當(dāng)任務(wù)逐個(gè)而非成批到達(dá)時(shí)，流水線并行比數(shù)據(jù)并行可實(shí)現(xiàn)更低延遲?？梢?，針對(duì)流式計(jì)算的任務(wù)，F(xiàn)PGA在延遲方面比GPU具有天生優(yōu)勢(shì)，更符合未來數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)需要。

FPGA還被大量用于大型云數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)人工智能應(yīng)用。比如，現(xiàn)場金山云展示了基于FPGA技術(shù)的圖像及視頻智能鑒黃系統(tǒng)A10/AI(mobilenet)，能精準(zhǔn)識(shí)別視頻及圖像是否涉黃，模型準(zhǔn)確度: 99.5%；通過FPGA的流水線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大幅提升計(jì)算效率，同時(shí)處理更大的并發(fā)請(qǐng)求，每秒處理能力為：769張(原始任意大小圖片輸入)， 1052張（制定大小圖片輸入）。

在深度學(xué)習(xí)中，F(xiàn)PGA的靈活性可以很好地適應(yīng)經(jīng)常要調(diào)整算法的需求。地平線機(jī)器人則展示了使用Intel Arria 10技術(shù)，搭建了自動(dòng)駕駛開放式計(jì)算平臺(tái)Matrix，能夠?yàn)長3、L4級(jí)別自動(dòng)駕駛提供高性能的感知系統(tǒng)。每塊Matrix可同時(shí)接入4路720P視頻輸入，實(shí)時(shí)處理速度>50fps，每塊Matrix的功率僅為31W。目前，Matrix已向世界自動(dòng)駕駛大廠大規(guī)模供貨。此外，展廳里還展示了在工業(yè)、大數(shù)據(jù)和云、視頻、5G通訊、無人駕駛、人工智能等領(lǐng)域，基于英特爾FPGA技術(shù)的白多件應(yīng)用案例。