Med den nya komponentgenerationen Versal tar Xilinx på allvar steget in i AI-världen. Genom att använda TSMCs nya 7 nm-process behöver man inte välja mellan FPGA, DSP eller specialutvecklade AI-processorer. Allt finns på plats och alla delarna kan kommunicera blixtsnabbt med varandra och med yttervärlden.

Victor Peng, CEO för Xilinx, visar Versal

Det handlar alltså om en verkligt stor satsning och det mesta går ut på accelerering. Versal kan dramatiskt accelerera både inlärning och beslut för AI-system eller system för Big Data. Förmodligen måste snart väldigt mycket accelereras.

– Vi har nått en brytpunkt, säger Victor Peng, CEO för Xilinx. Datakraven för AI och Big Data exploderar, samtidigt som de traditionella datorerna inte ger ökade prestanda. De långa konstruktionscyklerna innebär också att Moores lag inte fungerar på samma sätt som tidigare.

I det läget lanserar Xilinx en helt ny arkitektur. Versal baseras på något man kallar ACAP, Adaptive Compute Acceleration Platform, och även om det finns många likheter med tidigare FPGAer och SoCer är det väldigt mycket som är nytt.

Nätverk på chipet
En viktig nyhet är att alla delar av konstruktionen nu binds samman av ett NoC, Network on Chip. Det gäller allt från programmerbar logik till processorer, DSPer, minnesgränssnitt och I/O-funktioner.

Den mycket snabba kommunikationen gör att olika funktioner kan samarbeta utan onödig fördröjning. Acceleratorfunktioner kan konfigureras med AI-processorer och DSPer plus delar i programmerbar logik. Kommunikationen kan räknas i Tbit/s.

AI-processorer
Också den programmerbara logiken och DSP-funktionerna har modifierats ganska kraftigt. Men den stora nyheten är ändå blocket av AI-processorer.

Här har Xilinx tagit fram en VLIW-baserad AI-kärna med stora konfigureringsmöjligheter och gott om lokalt minne för varje kärna. Versal-komponenterna kan ha hundratals sådana AI-processorer och prestanda i AI-sammanhang kan bli mycket höga.

Fyra processorkärnor
Nytt är också de betydligt kraftfullare ARM-kärnor som integrerats. Två ARM Cortex A-72 kombineras med två Cortex R5-kärnor för realtidstillämpningar. Till processordelen hör också plattformsstyrningen, en ny funktion som förenklar inladdningen av programmeringsfiler och styrning av spänningsmatningen.

Plattformshanteringen tar också hand om omkonfigurering, något som blivit mycket enklare och snabbare. Det går att göra hela och partiella omkonfigureringar under körning och processen är åtta gånger snabbare än tidigare.

Mjukvara
Men den stora förändringen är kanske ändå mjukvaran. Alla delar i komponenten går att programmera och konfigurera i både hög och låg nivå. Dessutom finns ett brett samarbete med företag som tillverka AI-programvara. Ett av de intressantaste, Deeph, har förresten köpts av Xilinx.

De första komponenterna i Versal-seien kommer att finnas tillgängliga under andra halvan av 2019.

Versal-arkitekturen

Filed under: Utländsk Teknik