Xilinx不再只有FPGA，新CEO中国首秀带来突破性产品ACAP
作者:单祥茹 来源:中国电子商情
发布时间:2018-03-21
作为FPGA的发明者，3月19日赛灵思（Xilinx）宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品——ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform，自适应计算加速平台）。赛灵思新总裁兼首席执行官（CEO）Victor Peng在他的中国首秀中公布了这一重磅消息，同时，Victor Peng还进一步揭示了公司的未来愿景与战略蓝图，旨在为赛灵思带来新发展、新技术和新方向，实现从FPGA到ACAP的转变，为用户从端点到边缘再到云端多种不同技术的快速创新提供支持。
图 赛灵思新总裁兼首席执行官Victor Peng
ACAP：一个革命性的新型灵活应变计算产品
ACAP 是一个高度集成的多核异构计算平台，能根据各种应用与工作负载的需求从硬件层对其进行灵活修改。ACAP可在工作过程中进行动态调节的灵活应变能力，实现CPU与GPU所无法企及的性能与性能功耗比。
全新计算平台实现重大技术颠覆。ACAP的核心是新一代的FPGA架构（图1），结合了分布式存储器与硬件可编程的DSP模块、一个多核SoC以及一个或多个软件可编程且同时又具备硬件灵活应变性的计算引擎，并全部通过片上网络（NoC）实现互连。ACAP还拥有高度集成的可编程I/O功能，根据不同的器件型号这些功能从集成式硬件可编程存储器控制器，到先进的SerDes收发器技术，前沿的RF-ADC/DAC和集成式高带宽存储器（HBM）。软件开发人员可以利用C/C++、OpenCL和Python等软件工具应用ACAP系统。同时，ACAP也仍然能利用FPGA工具从RTL级进行编程。
图1 ACAP技术
在大数据与人工智能（AI）迅速兴起的时代，ACAP非常适用于加速广泛的应用，其中包括视频转码、数据库、数据压缩、搜索、AI推断、基因组学、机器视觉、计算存储及网络加速等。软硬件开发人员将能够针对端点、边缘及云应用设计基于ACAP的产品。Victor Peng表示：“这不仅对业界来说是一项重大的技术颠覆，更是我们自发明FPGA以来最卓著的工程成就。这款革命性的全新架构是赛灵思更广泛市场战略的一部分，将帮助公司朝着FPGA以外的领域发展，并突破‘仅支持硬件开发者’的局限。ACAP产品在数据中心以及更广泛的市场应用，将加速灵活应变计算技术的广泛普及，从而让智能、互连、灵活应变的世界更早成为现实。”
图2 将于2018年底流片的首款“Everest”产品
首款“Everest”产品年底实现流片。ACAP历经四年的研发，累积研发投资逾10亿美元。赛灵思目前有超过1500名软硬件工程师参与“ACAP和Everest”的设计。目前，软件工具已交付给主要客户。首款ACAP产品系列，将是采用台积电7纳米工艺技术开发的代号为“Everest（珠穆朗玛峰）”的产品系列，该产品将于今年年底实现流片，2019年交付给客户。与当今最新的16纳米Virtex VU9P FPGA相比，“Everest”有望将深度神经网络的性能提升20 倍。基于“Everest”的5G远程无线电头端和目前最新的16纳米无线电相比可将带宽提升4倍。届时，跨多个市场领域的各种应用都能实现性能和功耗效率的显著提升，这些市场包括汽车、工业、科学与医疗、航空航天、测试、测量与仿真、音视频与广播以及消费类电子产品市场等。
保持创新力，不会放弃FPGA和Zynq。Victor Peng指出：“我们虽然推出ACAP，但是并不代表我们会放弃FPGA和Zynq这样的产品，我们会致力于长期的承诺，继续提供非常有价值的FPGA产品。随着我们过去传统意义上的竞争对手被收购之后，市场的竞争状况发生了改变。当你在这个行业做到足够优秀的时候，就会有一个晋级，会在一个更高的层次上展开新的竞争。现在，我们又有了新的竞争对手，比如英伟达、英特尔处理器业务等。我非常有幸能够和这么优秀的团队来合作，也非常高兴能够和这么强大的竞争对手同台竞技。最好的前进激励来自于你对未来的一种愿景，我们的愿景就是要帮助客户去创新。ACAP可能需要更多的时间进行普及，但是它也标志着赛灵思要成为不同的公司，我们有了全新的处理器产品。”
新任CEO 描绘赛灵思新愿景与三大战略蓝图
Victor Peng提出，有三大塑造未来的趋势，它们不仅影响赛灵思公司，对全世界科技的发展都有重大影响。
第一个趋势是数据大爆炸。随着传感器越来越多的部署，带来了海量视频和图像类数据，今会可能会有更多类型的数据出现。要使得这些数据产生价值，就必须对数据进行处理；另外，很多信息和数据是散乱无序、非结构性的，因此，所需要的处理能力呈几何级倍数增长。传统CPU无法支持这些应用。需要一种全新架构去支持更大的吞吐量、更高的时延，最好是实时的计算能力。
第二个趋势是人工智能的黎明（Dawn of AI）。人工智能现在还处在发展的早期阶段，今后几十年会有快速的发展。它将改变很多行业，也会创造很多新的业务和新的商业模式。人工智能本身并不是一个应用，它是一项能够和很多应用相结合的技术，这项应用包括现在已经存在的应用，也包括未来将会出现的新应用。这些应用会处在端点、边缘，最后到云。
第三个趋势是摩尔定律失效，异构计算兴起。后摩尔定律时代的计算。一方面，摩尔定律已经在大大放缓。这意味着下一代的计算越来越需要异构系统，同时它还需要很多加速技术。另一方面，因为人工智能的发展，单一架构已经没有办法满足针对各种不同应用进行优化的需求。此外，数据大爆炸对计算速度的要求也会越来越高。从前的芯片解决方案已经没有办法满足这些需求，这是前所未有的情况。
基于上述三大未来趋势，Victor Peng表示，赛灵思已经制定了三大发展战略。
第一、“数据中心加速”提为发展新重点。实际上就是“数据中心优先”。赛灵思正在加强与关键数据中心客户、生态系统合作伙伴及软件应用开发商的合作力度，以进一步推动计算加速、计算存储及网络加速领域的创新与部署。数据中心是一个快速普及技术的领域，以此为重点，可以让客户迅速受益于赛灵思技术为各种应用所带来的数量级提升的性能和单位功耗性能优势，其中包括AI推断、视频与图像处理、基因组学等应用。
第二、加速主流市场的发展。在这些主流市场中，赛灵思一直是关键技术的领先者，而且拥有深厚的市场根基。这些市场包括八大市场领域：汽车、无线基础设施、有线通信、音频、视频与广播、航空航天、工业、科学与医疗、测试、测量与仿真以及消费类电子技术。这些主流市场与客户仍然是赛灵思的核心，公司将继续积极推进上述领域的创新。
第三、推出突破性产品ACAP。这一点也是最重要的战略。ACAP是高度集成的多核异构计算平台，能针对各种应用与工作负载的需求，从硬件层进行更改变化。ACAP 的灵活应变能力可支持在工作过程中以毫秒级动态调节，实现了CPU与GPU所无法企及的性能水平与单位功耗性能。
Victor Peng指出：“虽然FPGA与Zynq SoC技术仍然是赛灵思业务的核心，但赛灵思今后将不再仅仅是一家FPGA企业。FPGA技术是我们的传统，在此基础上公司已发展多年，包括在可编程芯片上全面集成了SoC，开发出了3D IC，构建了软件开发框架，并创建了合作伙伴生态系统，为行业提供了独一无二的产品。ACAP的发明，意味着赛灵思将上述创新提升到了一个新的高度，在当前以及未来，我们将为数据中心与主流市场创造更多的价值。”
