Intel näkee kasvavan roolin heterogeenisessä fpgas-laskennassa

Suuri osa mielenkiintoisista prosessorikeskusteluista on viime aikoina kiertänyt erityyppisten sirujen ja ytimien käyttämistä, toisin kuin tavanomaisissa suorittimissa yleisiä yleiskäyttöisiä laskentaytimitä. Olemme nähneet kaikenlaisia ​​erilaisia ​​siruyhdistelmiä, joita käytetään tiettyihin laskentatehtäviin, mukaan lukien suorittimet, GPU: t, DSP: t, mukautetut ASICS ja kenttäohjelmoitavat porttijärjestelmät (FPG), ja yhä enemmän näemme sovelluksia, jotka yhdistävät kaikkien nämä, joskus järjestelmässä ja joskus yhden sirun sisällä.

Jopa Intel - pitkään yleiskäyttöön tarkoitettujen laskennallisten ytimien puolustaja, joka kaksinkertaistui nopeudella parin vuoden välein - on päässyt tekoon ostamalla Alteran, joka on yksi johtavista FPGA-valmistajista. Äskettäin minulla oli tilaisuus puhua Intelin Ohjelmoitavien ratkaisujen ryhmän (PSG) - jota aiemmin kutsuttiin nimellä Altera - pääjohtaja Dan McNamaran kanssa, joka valotti Intelin suunnitelmia tällä alueella ja antoi tarkempaa tietoa yrityksen suunnitelmista yhdistää erilaisia ​​ytimiä ja erilaisia ​​kuolee yhdessä nopeissa sirupaketeissa.

"Maailma menee heterogeeniseksi", McNamara totesi, että nyt on yleinen käsitys, että et voi ratkaista kaikkia ongelmia yleiskäyttöisillä ytimillä. Mukautetut ASIC: t - kuten Googlen Tensor-prosessointiyksiköt tai TPU: t voivat kiihdyttää tietyntyyppisiä toimintoja selvästi perinteisten CPUS- tai GPU-yksiköiden lisäksi, mutta niiden luominen vie kauan. Hänen mukaansa, FPGA: t sallivat sen sijaan muokattavan koodin, joka antaa suuren osan ASIC: ien suorituskyvyn eduista odottamatta kaksi vuotta sirujen suunnittelulle ja valmistukselle. Kehittäjä voi muuttaa algoritmeja FPGA: n sisällä heti, kun suoritin, GPU tai mukautettu siru toimii kiinteällä tavalla.

McNamara kertoi myös, että FPGA-levyt ovat erittäin alhaisen viiveen ja voivat olla erittäin samansuuntaisia ​​sirun eri osien kanssa toimiessaan samanaikaisesti sovelluksissa, kuten kuvankäsittelyssä tai viestinnässä.

Intel toimittaa nyt Arria 10 FPGA: ta, joka on valmistettu TSMC: n 20 nm: n prosessilla, ja tarjoaa paketin, jossa yhdistyvät Xeon (Broadwell) -prosessori ja Arria 10. Tämä on käytössä sovelluksissa, kuten web-laajuinen haku ja analytiikka. McNamara sanoi, että FPGA: t voisivat nopeuttaa hakua jopa 10 kertaa, ja totesi, että Microsoft on ollut julkinen käyttäessään sellaisia ​​FPGA: ita etsinnän nopeuttamiseen.

Yksi suuri parannusalue viime aikoina on ollut nopeampien monisiripakettien luominen, joissa voidaan yhdistää eri prosesseille ja ehkä eri valmistajilta luodut sirun muotit. Niihin kuuluvat paketit, jotka sisältävät CPU: n ja FPGA: n, kuten Xeon / Arria-yhdistelmä; FPGA, jossa on eri lähetin-vastaanottimet, kuten Intelin Stratix 10 FPGA: ssa; tai jopa täyden prosessorin eri osia, kuten Intel kuvasi äskettäisessä teknologia- ja valmistuspäivään.

Intel on luonut tätä varten uuden tekniikan, jota kutsutaan sulautetuksi monisirun yhdys sildaksi (EMIB), joka debytoi Stratix 10: ssä. EMIB: ssä ydinmuotti luodaan Intelin 14 nm prosessille ja lähetinvastaanottimille TSMC: n 16 nm prosessille.

Kaiken kaikkiaan McNamara kertoi, että useat alueet ovat siirtymässä kohti enemmän FPGA-malleja, joissa käytetään sellaisia ​​pakkauksia. Hän puhui hyper-mittakaavoisista verkkosivustoista, joissa kysyntä muuttuu nopeasti ja joissa FPGA / CPU-yhdistelmä voi toimia hyvin sellaisilla aloilla kuin haku, analysointi ja videon suoratoisto sekä verkonmuutos, missä trendit, kuten ohjelmiston määrittelemä verkottuminen ja verkkotoimintojen virtualisointi lisää tarvetta pakettien käsittelylle. Muita painopistealueita ovat 5G- ja langattomat sovellukset, autonominen ajo- ja tekoälysovellukset. AI: ssä McNamara sanoi, että optimoidut ASIC: t ja raaka tietokonevirta saattavat olla parhaita harjoitteluun (Intel on ostanut Nervana), mutta FPGA: t ovat useimmiten parhaita päätelmissä joustavuutensa ja pienen latenssinsa takia, ja huomautti, että ZTE käytti Arria 10: tä näytä erittäin vaikuttavat kuvan tunnistuspisteet.

Henkilökohtaisesti olen utelias näkemään, ottavatko tulevaisuuden prosessorit todellakin erilaisia ​​komponentteja ja sekoittavat ja sovittavat ne yhteen EMIB: n tai vastaavan tekniikan avulla muuttaaksesi sitä, mitä ajattelemme prosessorisiruksi. Olen kiinnostunut siitä ajatuksesta, että tulevaisuuden järjestelmät voivat käyttää paljon erilaisia ​​ytimiä - jotkut ohjelmoitavissa (FPGA) ja jotkut kiinteät (sekoitus sekä mukautettuja ASIC: ita että perinteisiä CPU: ita ja GPU: ita) tehdä asioita yhdessä, jotka parantavat mitä tahansa yksittäistä tekniikka voi tehdä yksin.