Intel推全新系列FPGA Agilex：和Stratix 10大不同

shuszhao · 发表于 2019-4-6 09:16:28

我们正在从以电脑为中心的时代逐渐转向以数据为中心的时代。在这个背景下，Intel全新系列的FPGA Agilex应运而生。它不是Stratix的延续，而是一个全新的品牌。
现在，我们正在从以电脑为中心的时代逐渐转向以数据为中心的时代。到2020年，普通互联网用户产生的数据量为1.5GB/天，智慧医院为3TB/天，自动驾驶汽车为4TB/天，而连网飞机和智慧工厂则分别为40TB/天和1PB/天。我们有很多的数据需要处理；我们需要去理解它们，懂得它们，才能利用它们创造收入。

同时，业界也涌现出了很多的新技术，例如人工智能/深入学习等。在各种技术快速发展的时候，我们需要有定制化的解决方案，来解决数据处理的难题。

在这个背景下，Intel全新系列的FPGA Agilex应运而生。英特尔可编程解决方案事业部（PSG）的首席产品营销官Patrick Dorsey在产品发布会上向媒体朋友指出，它不是Stratix的延续，而是一个全新的品牌。（请看下文解读）

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英特尔可编程解决方案事业部（PSG）首席产品营销官Patrick Dorsey

三类应用及其关键词
Dorsey介绍说，我们可以把数据应用大概划分成三个类别：嵌入式/边缘、通信基础设施和云/企业。在嵌入式或边缘应用方面，我们面临的一个问题是，如何把各种海量数据（包括图片、视频、视觉等等）实时提取出来进行分析。

在通信基础架构方面，所面临的问题是，以Rakuten（乐天）公司为例，它需要做负载平衡——需要对连到网络上的数据进行分析、处理，做跟网络相关的数据平衡工作。中国移动的做法则是把网络进行虚拟化，从而提高它的效率，使得数据处理、数据分析能够进行得更快、更有效。

在云或数据中心方面，所有企业，不管它的数据中心是在云上，还是云下/自己公司的数据库，都要进行数据处理和数据分析。

在这三个方面，嵌入式/边缘方面的关键词是实时，即针对当下发生的事件和相关的信息，进行实时的反应和分析处理。通信基础设施方面的关键词是带宽，即提供足够的带宽去进行更多的数据处理和分析。云/企业方面的重点是把数据拿过来，储存起来，对它们进行更快的分析。

Agilex：全面借助于英特尔自己的能力
Dorsey谈到一个重点叫“全面借助于英特尔自己的能力“，它包括以下几个方面。首先，它用到的基础架构是英特尔自己开发出来的基础架构。第二，它采用的是英特尔自己的处理技术。第三，它采用了英特尔最新的Foveros 3D封装。第四，它里面的软件，不只是FPGA本身的软件，还有微处理器的软件，都是Intel自己的软件。

Agilex的特点如下：

1.采用10nm工艺。

2.内存一致性。在协处理器之间有非常紧密的内存一致性。

3.采用3D封装技术。可以把不同类型、不同半导体工艺节点的芯片封装到FPGA内部。

4.可以根据客户的需求或市场的需求，把最合适的功能或小芯片（Chiplet）快速地封装进来，快速地给用户需要的产品。

5.面向任何开发者——包括硬件和软件方面的开发者。

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Agilex适合做三类事
Agilex适合做三类事情：处理数据，存储数据，和传输数据。

在数据处理方面，它采用了英特尔自己开发的HYPERFLEX架构，可提供如图所示的超高性能。

在数据存储方面，它既包括传统的DDR5接口，也包括高带宽存储接口HBM。此外，它还使用了英特尔的Optane技术，可以在至强（Xeon）和处理器之间建立非常密切的内存一致性。

在数据传输方面，它可以提供112G的数据传输速率。

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支持任意异构3D集成
它支持Any-to-Any（任意）异构3D集成。对于跟计算有关的接口、存储等等，在需要的时候就可以把它们集成到FPGA上去。这样，在需要进行数据处理、数据分析的时候，异构集成的方式就可以使速度提高很多，使开发成本降低，使得它更加敏捷、更加快速，也更加灵活。

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去年，英特尔收购了一家公司eASIC。这家公司一个很大的优势是，它能够非常快速地生产ASIC芯片。

收购这家公司后，英特尔获得了一种可编程能力或者灵活性，不管是在工艺、性能还是成本方面，都可以按照客户的要求，非常快地进行模块定制化或者优化。

适用于数据中心加速
Agilex还可以通过计算快速链接（CXL）在至强（Xeon）和FPGA之间建立连接。这样就无需在处理器和加速器之间进行反复复制。这也意味着它的总拥有成本（TCO）会更低，性能会更高。

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数据传输最关键的要求就是速度快。Agilex可以做到112G的速率，目前为止是行业第一。再加上PCIe GEN5，以及CXL（运行在PCIe GEN5上），就可以为高性能数据中心的数据负载进行更好的处理。因此，Agilex非常适合作人工智能的加速器。在这方面，谷歌的TPU里所采用的BFLOAT16新标准，Agilex也提供支持。

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开发者工具
在开发工具方面，除了面向硬件开发者的Quartus Prime以外，英特尔还推出了面向软件开发者的One API工具。

Agilex的三个型号

Agilex包括三个型号，如下。

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总结
总的来说，Agilex的独特性如下：

英特尔Agilex家族完美地结合了基于英特尔10nm工艺技术构建的FPGA架构和创新型异构3D SiP技术，将模拟、内存、定制计算、定制I/O、英特尔eASIC和FPGA逻辑结构集成到一个芯片封装中。英特尔在从FPGA到结构化ASIC的迁移过程中，可提供带有可复用IP的定制逻辑连续统（custom logic continuum）。One API提供软件友好的异构编程环境，支持软件开发人员轻松利用FPGA的优势实现加速。

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