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着眼AI科技,Xilinx发布两款灵活应变的平台

2018-10-21
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2018年10月16日,Xilinx开发者大会在北京举行,Xilinx首席执行官 Victor Peng通过本次大会向我们展示了AI时代FPGA的发展前景,以及ACAP平台在人工智能潮流下的价值。


(Xilinx首席执行官  Victor Peng)


ACAP平台首款产品——7nm VERSAL重磅发布


Victor在本届Xilinx开发者大会上隆重推出了业界首款自适应计算加速平台——Versal ,从而为所有开发者开发任何应用开启了一个快速创新的新时代。据了解,Versal 产品组合是基于台积电(TSMC)的 7 nm FinFET 工艺技术而开发,是第一个将软件可编程性与特定领域硬件加速和灵活应变能力相结合的平台。该产品组合包括 6 个系列的器件,其独特架构针对云端、网络、无线通信乃至边缘计算和端点等不同市场的众多应用提供了可扩展性和 AI 推断功能,能为所有的应用提供强大的异构加速功能。 ??



自今年3月,Xilinx深度学习领域和数据中心优先战略发布后,业界就期待着ACAP平台相关产品。在本届开发者大会上,Versal平台的推出让大家看到了Xilinx为之做的努力。Victor在介绍Versal时说道:“ Versal这个名字来源于两个词,一个是多样性,第二是通用性,Xilinx希望把所有的硬件和软件的开发者集合到一起加入到智能互联中,让开发者无论是在云,还是在边缘,还是在终端产品当中都可以感受到它的差别。”


具体到Versal平台的优势到底在哪里?我们可以在Victor的介绍中看出:第一,它有着全新的平台管理控制器,可以通过软件方式来管理各个功能,管理各个芯片。第二,它是一个硬件灵活多边的架构,有着分布式的内存,有不同的逻辑单元,是个互联性非常强的架构。第三,它有多核的特性,有双核、多核不同的组合,包括不同的缓存和内存的组合,可以充分接入一些边缘的设备,还可以把不同的计算引擎连接到一起。


其中,最值得强调的是Versal ACAP 的硬件和软件均可由软件开发者、数据科学家和硬件开发者进行编程和优化,这要归功于其符合业界标准设计流程的一系列工具、软件、库、IP、中间件和框架。而在谈及Xilinx研发Versal ACAP时所遇到的挑战,这也就要从其最突出的硬件和软件两方面来了解。


Xilinx软件和 IP 产品部执行副总裁 Salil Raje表示:“这几年时间我们一直在攻克软件工具,Xilinx花了几千小时的人工来确保这个软件的工具链简单易用。软件堆栈也是我们引以为豪的,这其中包括很多引擎,还有各个单元的组合。现在在易用性方面已经取得很大的优势,异构计算比较复杂,但是体现在我们的产品当中就是一个单一的器件。”


同时,Xilinx产品与技术市场营销高级总监 Kirk与我们分享了,Versal ACAP在研发时硬件方面所面临的挑战:“我们不仅拥有自下而上的可编程软件,还结合了最为先进的协议引擎来符合内存、接收器、AI引擎的功能。当然,Versal与ARM相互兼容,以及怎样使Versal在7nm工艺上得以体现,都是硬件方面面临的挑战。”


Xilinx推出Versal之后,其客户群应该要超过Xilinx历史上任何的时期。Victor表示:“历史上我们服务的客户主要是做硬件的开发者,不包括数据的科学家,但是现在我们有了软件的堆栈,软件的堆栈除了能够帮助使用硬件语言的开发者以外,还可以帮助使用C++等开发者。”



Xilinx作为一家平台公司非常支持在中国和全球创新性的小企业,Xilinx希望这些创新企业的产品可以影响架构,影响框架,影响标准。Victor认为:“这些创新性的企业完全从这些层面来创造更多的价值,这也是Versal能够为创新企业提供的价值。”


除此之外,关于Versal平台,Xilinx向我们展示了一个清晰的发展路线图。Victor表示:“Versal是一个非常灵活的架构,用户不需要必须每年要更换芯片才可以改善性能,提高功耗。所以Xilinx已经预见可以由此推出很多的子系列,包括?Versal 基础系列( Versal Prime),Versal 旗舰系列 (Versal Premium旗舰)系列和 HBM 系列,能针对要求最严格的应用提供业界领先的性能、连接性、带宽和集成功能。此外,该产品组合还包括?AI 核心系列(AI Core),AI 边缘系列 ( AI Edge) 和 AI 射频系列(AI RF),采用突破性的 AI 引擎。”



该组合中率先亮相的是 Versal Prime 系列,跨多个市场提供广泛的适用性,同时推出的还有 Versal AI Core 系列,相对于业界领先的 GPU,AI 推断性能预计能提升 8 倍。

    

AI加速器卡


Xilinx不仅在深度学习领域为我们带来了惊喜,还为我们展示了其为“数据中心优先”战略所做的努力。在本次大会中发布的新款加速卡Alveo,可大幅提升云端和本地数据中心中业界标准服务器的性能。



Alveo是行业第一个灵活多边的加速平台,基于16nm工艺制造。与其他加速卡相比,其优势主要在于以下三点。第一,速度快,Alveo的速度比传统服务器CPU快十倍甚至一百倍,这样的速度提升将不仅仅影响到资本支出,甚至会影响到整个运行的状态。第二,Alveo灵活多变,随着用户的应用不断变化,用户可对Alveo进行调整,直接优化应用的架构和算法。第三,它现在比过去更加容易访问,更加易于使用,并兼容其他生态伙伴的软硬件,可以帮助更多用户快速投入使用。利用 Alveo,用户在运行实时机器学习推断以及视频处理、基因组学、数据分析等关键的数据中心应用时,有望以较低时延实现突破性的性能提升。



Victor表示:“随着灵活应用的使用,Alveo不仅仅加速机器学习,还能够加速非机器学习的部分,可以动态地进行,可以非常快速的来完成,可以应用于非常广泛的应用。”


行业联系紧密,共同促进FPGA发展


除了发布Versal和Alveo之外,Xilinx还介绍了与合作伙伴的合作成果。在2018年Xilinx开发者大会中,阿里云、华为、浪潮等企业就此发表了相关演讲。


在现场华为智能计算业务副总裁张小华的演讲中,我们了解到,华为和Xilinx之间的合作很紧密,两家公司从产品的定义、产品的设计开发,以及整个端到端生态构建都有非常深入和广泛的合作。而今,华为把这个合作延伸到数据中心领域,延伸到边缘计算,延伸到了AI领域,致力于提供更加完善的服务。


(华为智能计算业务副总裁 张小华)


“把FPGA作为一种服务推到云上去,就是为了大幅度的降低这个门槛,让更多的开发者参与到充分利用FPGA超强能力的队伍当中来。”阿里云研发总监,FPGA异构计算 Jeff Zhang表示:“阿里云从F1到F3,在Xilinx的大力支持下,我们的特性也越来越强大,我们一直围绕着应用、安全、稳定和可扩展这几个问题去做强化。”


(阿里云研发总监,FPGA异构计算 Jeff Zhang)


浪潮集团副总裁李金在本届大会上说:“浪潮非常高兴看到赛灵思提供了全系列的FPGA加速卡以及完整的软件解决方案,可以为AI应用程序提供显著的性能改善。以后,浪潮和Xilinx将进一步加速在FPGA卡产品研发创新方面的合作,共同建设FPGA软硬件生态,并在全球市场范围内加速合作,为全球用户提供快速可重构、实时、高效、先进、低功耗的FPGA解决方案,帮助用户持续获得领先的AI计算竞争力。”


(浪潮集团副总裁 李金)


Xilinx不仅通过企业与企业之间的合作来完善AI生态系统的构建,Xilinx还通过收购相关技术来完善有关功能。而这就不得不提前不久被Xilinx收购的深鉴科技。


“Xilinx计划当中也会使用深鉴科技的一些技术,例如DSA,还有一些网络优化方面的工具。”Victor表示。而对于收购后,深鉴科技的发展方向,Victor则表示:“Xilinx会接手的深鉴团队,并且会进一步扩张他们的团队,帮助他们推自己的技术路线图,帮助他们服务全球的客户。”


在本届Xilinx开发者大会中,我们不仅看到Xilinx 发布的两款重量级AI产品,更应该看到Xilinx为整个AI生态系统所做的贡献。


文/半导体行业观察 蒋思莹


今天是《半导体行业观察》为您分享的第1743期内容,欢迎关注。


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