На рынке полупроводниковых чипов сегодня в фокусе внимания процессоры, GPU-ускорители и некоторые специализированные чипы по вычислениям в сфере ИИ. Однако есть еще так называемые FPGA или ППВМ (программируемая пользователем вентильная матрица). На мероприятии Intel FPGA Technology Day 2021 были сделаны ряд анонсов в данном сегменте, которые мы рассмотрим ниже.
Большие объемы данных, создаваемых пользователями или собираемых датчиками, повышают важность пограничных (edge) вычислений. В случае пограничных вычислений, как можно догадаться по названию, обработка данных выполняется там, где они создаются. Таким способом сегодня обрабатываются более 50 зеттабайт данных. Данный объем равен пяти миллиардам HDD по 10 Тбайт каждый. И если верить Intel, рост данных продолжится вплоть до 175 зеттабайт в 2025 году.
Для обработки подобных данных требуются специализированные аппаратные решения. NVIDIA, например, представила ускоритель HGX, в котором A100 GPU напрямую соединен с Mellanox ConnectX-6 Lx SmartNICs. В результате высокая вычислительная производительность сочетается со скоростным сетевым подключением. Intel предлагает схожие решения со своими Stratix FPGAs.
Дизайн чиплетов Intel FPGAs позволяет адаптировать чипы под нужные требования. Вычислительный кристалл сочетается с контроллером DDR и быстрой памятью HBM. Кристаллы R-, F-, P-, H- и E-Tiles могут, например, содержат контроллеры PCI Express разных поколений или контроллеры Ethernet в разных вариантах. Подробности можно найти в анонсе Stratix 10 NX FPGA. На мероприятии FPGA Technology Day 2021 Intel заявила о массовом производстве.
Дизайн чиплетов FPGAs не только обеспечивает гибкость конфигурации, но и упрощает производство. Отдельные кристаллы могут производиться по наиболее оптимальным техпроцессам. А с помощью EMIB и Foveros кристаллы или чиплеты соединяются в единой корпусировке.
Следующее поколение FPGA продолжит опираться на дизайн чиплетов. Intel планирует оставить три линейки (F, I и M) из нынешних шести (GX, SX, TX, MX, DX и NX). Данные FPGAs, изначально планировавшиеся на 2019 год, выйдут в ближайшие месяцы, они производятся по техпроцессу 10nm SuperFin, специально оптимизированному под FPGAs. Технология 10nm SuperFin призвана спасти положение Intel после проблемных 10-нм техпроцессов, она, среди прочего, используется для процессоров Tiger Lake. В случае Agilex FPGAs Intel планирует поддержать DDR5 и PCI Express 5.0, а также интерконнект CXL, что можно гибко добавлять в корпусировку, используя чиплеты.
В линейках Max и Cyclone Intel будет комбинировать наиболее "тяжелые" FPGAs, но они все равно оказываются выгоднее при развертывании ближе к пограничным точкам, где создаются данные.
Объявлена полностью новая линейка Direct RF FPGA. Она позволяет проводить быстрый анализ радиочастот, причем производительность в пять раз превышает все, что имеется на рынке на данный момент. Чип может обрабатывать 64 гигасемплов в секунду. Однако данный уровень производительности пока является экстраполяцией Intel, поскольку протестировать Direct RF FPGA в реальности возможности еще не было. Direct RF FPGA будет использоваться в различном беспроводном оборудовании, а также в военной сфере. Intel не конкретизирует, когда новая линейка FPGA будет доступна для заказа партнерами.
Intel FPGAs могут работать совместно с процессорами Xeon через когерентный интерконнект. Но Intel будет создавать и другие продукты с FPGAs. Например, можно оснащать чипы памятью Optane DC Persistent Memory (вместо DDR).
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).