Victor Peng, ny vd för FPGA-företaget Xilinix, tänker leda sitt företag i en ny riktning. FPGA-baserade acceleratorer för serverdatorer kan bli den teknik som lyfter Xilinx till samma storlek som halvledarjättarna. Men tekniken kan också användas i fordon och industri.

Victor Peng, vd för Xilinx, med företagets senaste Virtex-krets

FPGA-acceleratorer är i och för sig inget nytt. De används redan idag i datorsammanhang, på samma sätt som grafikprocessorer, men Victor Peng är övertygad om att Xilinx har de nödvändiga förutsättningarna för att göra tekniken verkligt stor och allmängiltig.

– FPGA och Zynq SoC är fortfarande kärnan i vår verksamhet, men Xilinx är inte längre enbart ett FPGA-företag. I åratal har vi byggt nya verksamheter på vår grundteknologi, med FPGA-baserade SoC-kretsar, multichiplösningar, kompletta mjukvarusystem och ekosystem med olika partners. Nu tar vi ett stort steg med ACAP och accelerationen av datacenter.

Enligt Victor Peng finns det tre viktiga faktorer som gör FPGA-acceleratorer nödvändiga.

– Den första är dataexplosionen. Mängden data växer enormt snabbt och 90 procent av data är ostrukturerat.

– Den andra är AI-utvecklingen. Vi är bara i början och vi vet inte vilka arkitekturer som kommer att vara effektivast.

– Den tredje är att vi måste hantera datorernas oförmåga att följa Moores lag. Det krävs acceleratorer med olika typer av arkitekturer för att snabba upp specifika uppgifter.

FPGA-teknologins stora fördel är att den snabbt kan programmeras om för olika användningar. Man behöver inte låsa sig vid en specifik arkitektur utan det är möjligt att skapa effektivare acceleratorer eller acceleratorer med mycket speciella egenskaper för en viss uppgift. Marknaden för den här typen av acceleratorer kan komma att växa mycket snabbt.

– Datorerna i världens datacenter har en ganska kort ekonomisk livslängd, vi talar om två till fyra år. Det innebär att volymerna växer mycket snabbt och vi kan nå en snabb ekonomisk tillväxt.

ACAP
Xilinx nya plattform för datoracceleratorer har döpts till ACAP, adaptive compute acceleration platform. Det handlar om en högintegrerad heterogen plattform som kan ändras på hårdvarunivå och som kan ge dramatiskt mycket bättre prestanda per watt än både mikroprocessorer och grafikprocessorer.

Plattformen är i första hand avsedd att accelerera t ex videokodning, databashantering, datakompression, sökfunktioner, AI, hantering av genom, visionssystem och nätverksaccelerering.

Den första produktfamiljen har arbetsnamnet ”Everest”. Den utvecklas i 7 nm-teknologi (TSMC) och kommer att vara färdig för test senare i år.

– Detta är en stor händelse för datorindustrin och vår största teknologisatsning sedan vi uppfann FPGA-tekniken, säger Victor Peng.

En ACAP baseras på en ny generation FPGA-strukturer med distribuerat minne och hårdvaruprogrammerbara DSP-block. Detta, plus ett antal processorer, kommunicerar via ett NoC (network on chip). En ACAP har också programmerbara I/O-funktioner, från minneshantering till SerDes, ADC/DAC och HBM (High Bandwith Memory).

Programmerare kommer att kunna använda ett ACAP-system via språk som C/C++, OpenCL och Python. Plattformen kan också programmeras på RTL-nivå med konventionella FPGA-verktyg.

Xilinx har arbetat med ACAP i fyra år och investerat över en miljard dollar i projektet. Idag arbetar mer än 1 500 ingenjörer med hård- och mjukvara till plattformen. De första leveranserna till kund väntas under 2019.

Everest väntas ge 20 gånger bättre prestanda för neurala nät jämfört med dagens senaste 16 nm Virtex VU9P FPGA. Everest-baserad 5G-radio väntas också ha fyra gånger bättre bandbredd än de baserade på 16 nm-teknik.

Filed under: Utländsk Teknik