Xilinx（賽靈思）發布了其首款自適應計算加速平臺(ACAPs)系列產品Versal Premium，包括AI Core核心系列、Versal Prime基礎系列這兩款新品，運用了 FPGA 設計的新理念。去年，Xilinx開始生產Prime和AI Core系列產品的出樣品，這是該公司計劃的六條產品線中的兩條。今天，Xilinx公布了有關高端Premium系列產品的更多細節，不過它的出樣品要等到2021年。

Xilinx設計了適用于空間和熱力受限環境中的高帶寬網絡的Versal Premium系列。該公司聲稱，該公司聲稱，Premium系列的吞吐量是當前ACAPs的三倍，計算密度是其兩倍。Xilinx表示，Versal Premium提供了相當于22 16nm FPGAs的網絡邏輯密度。

去年，我們更詳細地介紹了Xilinx的ACAP概念，但作為一個延續，Xilinx引入了這個術語，因為現代FPGA包含的可編程FPGA結構遠遠不止這些。Xilinx將其Versal計算引擎分為三類:標量引擎、適應性引擎和智能引擎。當然，還有大量的I/O硬件和接口(如DDR4和PCIe 4.0)，它們都是通過可編程的片上網絡(NoC)連接的。這使得ACAPs可以適應不同范圍的工作負載。

該芯片來自于TSMC的7nm工藝節點的模塊化設計，采用雙核ARM Cortex-A72應用處理器和用于標量操作的雙核ARM Cortex-RF5實時處理器，以及配有同時支持CCIX和CXL協議的PCIe Gen5控制器。該芯片還可以使用DDR4控制器、112G PAM4收發器、600G以太網核心(最高可達5Tb/s)和400G加密引擎(最高可達1.6Tb/s)。Xilinx表示，加密引擎使Premium系列成為唯一支持 AES-GCM-256/128、 MACsec 和 IPsec 的400G 加密平臺。

Premium系列還配備了Interlaken連接器，這是一種用于交換機和路由器的行業標準芯片間接口。輕量級協議跨連接器運行，支持不同的傳輸速率和寬度。

Xilinx將這些組件綁定到14000個DSP切片和340萬個LUT上。總的來說，這種芯片有六種型號，多達740萬個邏輯單元。Xilinx還具有其他特性，如PCIe、以太網、Interlaken和加密引擎特性，將堆棧分成兩部分。

將這些特性結合在一起需要快速的片上網絡(NOC)性能，而XIlinx的2.2 TB/s接口滿足了這一要求。這個可編程的NOC支持多種鏈路寬度和速度、QoS級別和多個仲裁點。該接口據說以7pj/b的速度工作。

總的來說，Xilinx表示，以太網、Interlaken和Crypto核心的等效網絡邏輯密度相當于22 16nm FPGAs。還有一個“集成式外殼”，允許 ACAP 在網絡基礎設施中使用零邏輯元素。

該軟件也是ACAPs的重要組成部分。在底層Vivado的基礎上，Xilinx還提供了一個帶有加速器庫的高級Vitis開發工具包，可以使用C、c++和Python進行編程，以滿足軟件開發人員的需求。第三，對于數據科學家來說，Xilinx 支持主要的 AI 框架，如 TensorFlow。

【性能】

Xilinx的Premium系列有一些重要的性能特性。據Xilinx稱，ACAP有高達1Gb的緊耦合內存和123tb / s 的片上帶寬，比英偉達（Nvidia）的Tesla V100幾乎高10倍，后者的帶寬為14TB/s。

結合它的異構引擎，Xilinx表示，這在多個工作負載下提供了突破性的性能:與V100和4.6x的對比檢測性能相比，它的推斷吞吐量提高了1.6x，而在異常檢測方面比Cascade Lake提高了65倍。

【想法】

Versal Premium系列似乎比Xilinx 的16nm FPGAs的帶寬高3倍，計算密度高2倍。它升級到了112G PAM4收發器、9Tbps帶寬、5Tbps以太網吞吐量和1.6Tbps行速率加密(通過強化加密引擎)。它還具有PCIe 5.0、CCIX和CXL支持以及數百千兆以太網和Interlaken連接器。

這使得它成為Agilex I系列FPGAs的競爭對手，該系列也將在2021年支持PCIe 5.0、CXL和112G收發器。在計算和可編程邏輯密度方面，它可能比 Premium 系列低一級，因為它只有270萬個邏輯元件。

這是因為Xilinx和英特爾采取了不同的方法。Xilinx正在用多種模具構建其Versal產品組合，而英特爾選擇了一種基本模具，并通過多樣化的芯片生態系統來擴展該系列產品。英特爾曾暗示，它正處于使用Foveros堆疊多個芯片的Agilex的“第二階段”，但尚未就此發表任何聲明。

Xilinx表示，Versal Premium系列將于2021年上半年向早期客戶提供出樣品。電子產品 全球采購很省錢