你问我答:赛灵思新硬核 Versal Premium 圈粉的九个“秘密”

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万众瞩目的 Versal Premium 正式亮相

先来看大家是如何评价它的 ↓

本周三,自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司正式推出了 Versal ACAP 产品组合第三大产品系列。其具备高度集成且功耗优化的网络硬核,同时拥有业界卓越的带宽和计算密度,被赛灵思冠以“Versal Premium”之名。

“Premium”一词在牛津词典的释义中有高级、优质的含义。作为 Versal ACAP 产品组合第三大产品系列,Versal Premium 到底“Premium”在哪里?小Xi 今天专访了专家“赛先生”,为大家揭晓 Versal Premium 实力圈粉的九个“秘密”~

1. 为什么赛灵思 Versal Premium 诞生在春暖花开的 2020 年?

因为赛灵思看到,随着来自多元化应用和工作负载(如智能设备、视频流、物联网等)的数据爆炸性增长,核心网正面临巨大压力。数据表明,2019 年区域流量容量提升了 100 倍,带宽年复合增长率达到了 51%,这对整个网络基础设施提出了更高的要求,网络转型已然刻不容缓。

为了帮助运算器加速网络转型,赛灵思推出了 Versal Premium ACAP 系列产品。其具备了高度集成且功耗优化的网络硬核,是业界带宽最高、计算密度最高的自适应平台。专为在散热条件和空间受限的环境下运行最高带宽网络,以及需要可扩展、灵活应变应用加速的云提供商而设计。

2. 能总览介绍下 Versal Premium 吗?方便大家更全面的认知

大家知道,Versal 是业界首款自适应计算加速平台( ACAP ),是一个功能远超常规芯片架构的革命性全新异构计算器件类别。我们全新的 Versal Premium 采用台积电 7nm 工艺制程打造而成,融软件可编程能力与动态可配置硬件加速、预制连接和安全功能为一体,为加快产品上市进程提供了强大引擎。

作为 Versal ACAP 的最新产品系列,Versal Premium 系列可提供比当前 FPGA 高达三倍的吞吐量,且内置以太网、Interlaken 和加密引擎以打造快速、安全的网络。同时,该系列提供了当前部署主流 FPGA 两倍的计算密度,还面向持续扩展的多元化且不断演进的云工作负载及网络工作负载,提供了灵活应变的能力。

3. 听说这次 Versal Premium 在集成度方面有突破性创举,请详细介绍下

是的,我们通过网络硬核 IP 的突破性集成,提供了等效 22 个 16nm FPGA 的逻辑密度,极大缩减了开发者在设计基础架构与连接上的投入,可以使得开发者将更多的精力专注于差异化。同时,Versal Premium 在同一器件上提供 32G、58G 和 112G 收发器的广泛选择,允许厂商扩展主流 100G 系统、增加 400G 部署,并将自己定位为 800G 以上的厂商。

值得注意的是,与前代 Virtex UltraScale+ FPGA 相比,Versal Premium 功耗降低了 60%。在数据中心的应用当中,与前代的 FPGA 相比可以提供 2 倍的带宽密度。这意味着,在带宽相同的情况下 Versal Premium 的机柜空间占用只有前代 FPGA 的一半,实现了加速功能的优化并大幅降低了总拥有成本。

4. 随着 5G 投入运营,面对网络流量大幅增长赛灵思 Versal Premium 是如何应对的呢?

为支持业界应对这一挑战,Versal Premium 系列提供了高达 9Tb/s 的可扩展、自适应串行带宽。具体方法是将 112G PAM4 收发器与集成的网络功能模块用于核心网、城域网和数据中心互联( DCI )基础设施,将每端口带宽密度提高两倍,并降低时延高达 50%。

这种预制连接可实现安全的多太位以太网( multi-terabit Ethernet ),灵活支持各种数据速率与协议。通道化以太网硬核能够以最小占板空间提供高达 5Tb/s 的吞吐量,同时高速加密引擎可提供高达 1.6Tb/s 的加密线路速率吞吐量,并支持 AES-GCM-256/128、MACsec 和 IPsec 。

5. 安全已成为网络运营商最高优先级的问题,赛灵思 Versal Premium 是如何解决的?

根据 IHS Markit 的研究显示,当前安全性已经成为了网络运营商最为关注的问题。Versal Premium ACAP 提供 1.6Tb/s 的行速率加密吞吐量,因此是安全网络的理想平台。它在灵活应变的平台上采用业界唯一的硬化 400G 通道化高速加密 (HSC) 引擎。HSC 引擎支持 AES-GCM 加密/解密、MACsec 和 IPsec,可实现多层安全性。

TIRIAS Research 首席分析师 Jim McGregor 也对 Versal Premium 的安全性大加赞赏,表示全新 Versal Premium ACAP 基于赛灵思面向通信网络的业界验证的高性能和自适应产品组合而打造。通过集成功耗优化的网络硬核,其将为电信运营商构建快速且安全的网络提供强大动力。

6. 数据中心工作负载逐渐向云转移,Versal Premium 如何为云加速呢?

Versal Premium 系列旨在帮助超大规模数据中心用户为多元化的数据中心工作负载实现最高加速水平。将超过 120TB/s 的片上存储器带宽与可定制存储器层级相结合,能够减少数据移动从而消除相应的关键瓶颈。与此同时,还支持以嵌入式方式将预制连接与硬核集成到现有云基础设施中。

从基因组学、数据分析和视频转码,到针对语音和图像识别的 AI 推断,Versal Premium 提供了高度集成的云就绪平台,为多元化的工作负载提供突破性能。具体到 AI 性能方面,Versal Premium系列在 Yolov2(608×608)对象检测模型下,性能分别是英伟达 V100 和 T4 的 4.6 倍和 7.7 倍;在异常检测 AI 方面(随机森林算法),性能是英特尔 Xeon 的 65 倍。

7. 作为一款定位高端的产品,普通开发者上手赛灵思 Versal Premium 容易吗?


一直以来赛灵思都试图在易用性方面给予开发者更多便利,此次赛灵思面向各种类型的开发人员提供了丰富的软硬件集成平台,可以让他们使用自己熟悉的框架和工具来进行开发。对于数据科学家来说,可以通过 TensorFlow、Caffe、PyTorch 等同用框架来利用 Versal Premium 系列;软件开发者也可通过赛灵思去年推出的 Vitis 统一开发平台来使用 Versal Premium 系列;而硬件开发者则可以通过 VIVADO 平台来使用 Versal Premium 系列。

8. 拥有如此高性能和高灵活性等特性,Versal Premium 能够应用在哪些行业呢?

Versal Premium 可解决广泛的特定行业问题。在地铁/核心交通网领域,Versal Premium 系列提供 112G 的 PAM4 收发器,其支持专用连接 IP,如 600G 通道化多速率以太网和支持 FEC 的集成型 600G Interlaken 等,可在复杂的地铁/核心交通网络中实现高效的散热设计。

数据中心互连 DCI 方面,Versal Premium 系列允许服务提供商部署灵活的传输技术,从而可在数据中心之间实现快速、安全的连接。另在数据中心可扩展加速、测试设备等领域,Versal Premium 凭借其巨大优势帮助客户解决相关难题,加快产品上市。

9. 业界对 Versal Premium 纷纷表示非常期待,具体什么时候能出货呢?

赛灵思 Versal Premium 系列提供了 7 款产品,系统逻辑单元从最小 160 万个到最高 740 万个;自适应引擎 LUT 数量从最低 72 万个到最高 340 万个。时间方面,Versal Premium 系列将于 2021 年上半年开始为早期用户提供样品。

目前我们已提供文档,客户可立即使用 Versal Prime 评估套件开始原型设计。另外,我们的 Versal Prime 器件与 Versal Premium 器件拥有众多相同的架构模块,因此也支持引脚迁移至 Versal Premium。

想了解更多关于赛灵思 Versal Premium 的信息,欢迎大家访问赛灵思中国官网:https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/acap/versal-premium.html

文章转载自:一点灵Xi 

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