對于一個從事芯片設計的工程師而言，無法跨越的一步就是選擇芯片架構，然后進行電路設計，實現某種功能。而目前市場上的芯片基本可分為通用芯片、定制芯片和半定制芯片，當然還有近年來被廣為提及的類腦芯片。在芯片的設計里面，半定制芯片采用的是FPGA架構設計，達到客戶要實現的電路結構。FPGA是一種介于通用芯片和定制芯片之間的一類芯片，相對于這兩種而言，它的應用領域相對集中化，但是在很多特定領域，它的優勢非常明顯，甚至不可替代，FPGA對于芯片設計者而言，方便、靈活、執行效率高，這些特點在比如在軍工、航空、醫療和測試等大數據處理領域有很好的應用。近年來，隨著全球信息化進程的加速，數據中心成為FPGA應用的一塊優質的市場，以邊緣計算和人工智能等技術主導的市場成為FPGA技術供應商最關注的一塊大蛋糕。
近日，FPGA的數據加速器件和高性能嵌入式FPGA半導體知識產權Achronix公司與Molex旗下的一家領先企業級FPGA加速器產品供應商BittWare在深圳聯合舉行了新產品的媒體發布會，正式向全球發布創新的、基于Speedster7t FPGA系列的VectorPath S7t－VG6加速卡產品。Achronix公司市場營銷副總裁Steve Mensor、亞太區總經理羅煒亮等高層給大家介紹了全新的、突破性產品以及公司在中國市場的最新進展和策略。
基于FPGA芯片設計的加速卡可實現云計算與邊緣計算加速
相對于其它類型的芯片設計，FPGA芯片是一種更高門檻的設計領域，這也就導致了市場上的玩家并不是很多，就全球而言，從事FPGA芯片知識產權也就不到十家主流的供應商，Achronix公司是其中獨特的一家。據Achronix公司市場營銷副總裁Steve Mensor對OFweek電子工程網編輯介紹，新推出的VectorPath S7t－VG6加速卡搭載了Achronix采用7nm工藝打造的Speedster7tAC7t1500獨立FPGA芯片，它在同類PCIe FPGA加速卡中，提供了目前業界最高性能的接口。這些高性能接口包括1x400GbE和2x100GbE接口，以及總帶寬為4Tbps的8組GDDR6的板上存儲器，使該加速卡成為高帶寬數據加速應用的理想選擇，加速卡可實現云計算與邊緣計算加速，這是針對未來數據中心量身定做的高端加速卡。
因為FPGA芯片不只是簡單的研究和設計芯片，它會針對自己的應用領域進行特定的模型設計，并將芯片性能達到最佳，這樣設計的芯片結構相對于GPU等更簡單，而且性能和功效肯定更好。通常情況下，這種類型的芯片內部包括內部連線、可配置邏輯模塊以及輸入輸出模塊等，在配置邏輯門列陣上，它是很靈活的，所以非常有優勢。對于芯片設計常用的數字時鐘管理模塊、嵌入式塊RAM、內嵌專用硬核等都是可以優化，將效率達到最佳。
如果沒有好的軟件工具作支撐，這樣的FPGA的設計是很難實現的，因為半定制芯片的設計流程包括算法設計、代碼仿真、板機調試和建立算法架構等等，EDA工具是必須的，不然工程師會看得一臉懵。除了設計，利用工具進行板子調試和配置文件也是設計的關鍵一步，這些難題Achronix公司都為客戶解決了。VectorPath加速卡提供了一個使用Achronix全新Speedster7t FPGA芯片來快速開發人工智能、機器學習、網絡和數據加速應用的平臺。
Steve Mensor說道：“最新推出的VectorPath加速卡包括一整套Achronix的ACE開發工具，以及BittWare的基板管理控制器和開發工具包，其中包括API、PCIe驅動程序、診斷自測和應用示例設計，以提供快速的、開箱即用的體驗。專為原型設計和大批量生產應用而設計的VectorPath S7t－VG6加速卡使設計人員能夠處理極大量的數據，這是前幾代FPGA無法做到的。”正是因為設計者有不一樣的設計思路，FPGA似乎都有各自特色的結構，不管是觸發器、邏輯電路還是驅動I／O，這些組合邏輯和聯接方式，都會對FPGA的性能和實現的功能有影響的，FPGA的編程特性是非常優良的，Achronix很巧妙的利用這種特性。
數據中心給FPGA帶來的機遇將是空前的，Achronix公司市場營銷副總裁Steve Mensor認為，數據中心加速器市場預計將從2018年的28．4億美元增長到2023年的211．9億美元，FPGA預計將是年復合增長率最高的細分市場，該增長將由企業級工作負載加速應用對FPGA越來越多的采用而驅動。據悉，Achronix半導體公司推出的Speedster7t FPGA系列芯片為高帶寬數據加速應用提供了全新的性能和適應性。它具有革命性的2D片上網絡，其帶寬容量超過20 Tbps，可將數據從高速接口移動到FPGA邏輯架構，或跨越FPGA邏輯架構進行數據移動。作為一種全新的片上通信方法，片上網絡顯著優于傳統總線式系統的性能。基于NoC的系統能更好地適應在未來復雜多核SoC設計中使用的全局異步局部同步的時鐘機制。據介紹，。該2D NoC通過在每個方向上為每個NoC行和列提供256位的單向總線和總計512 Gbps的帶寬，從而緩解了數據瓶頸。
Achronix與BittWare的合作有望帶來1＋1＞2的效果
據悉，BittWare成立于1989年，于2018年被Molex收購，同年11月，Molex公司旗下的Nallatech品牌被并入BittWare品牌，成為業界主導性的FPGA應用品牌。作為Molex集團的子公司，BittWare在成功設計和部署先進FPGA加速器產品方面擁有30年的經驗。Achronix半導體公司總裁兼首席執行官Robert Blake對媒體表示，“我們很高興能與基于FPGA的PCIe板卡市場的領先企業BittWare合作。他們在基于FPGA的PCIe板卡和解決方案的設計、制造和支持方面具有深厚專業知識，可為我們的客戶提供一個世界級的平臺，支持他們去加快開發和部署一系列激動人心的、全新的計算任務。”
BittWare在為高性能應用成功開發和設計前沿技術方面有著悠久的歷史。BittWare總裁Jeff Milrod對媒體說道：“與Achronix的合作充分利用了BittWare和Achronix的優勢，客戶將因此獲得巨大的、開箱即用的優勢，并且可以利用Speedster7t FPGA芯片的各種先進功能?！?/p>
據了解，BittWare提供帶有Achronix、Intel和Xilinx的FPGA技術的企業級計算、網絡、存儲和傳感器處理加速器產品。這些可編程產品極大地提高了應用性能和能效，同時降低了總體擁有成本。BittWare是唯一一家不依賴于特定FPGA供應商的、針對批量關鍵應用的企業，能夠滿足大批量部署FPGA加速器的客戶的需求，包括企業級的認證、驗證、生命周期管理和支持要求。
BittWare致力于四個關鍵的應用領域：
1、計算：使用更高的效率（性能／瓦特）和存儲帶寬來加速計算密集型應用，BittWare提供了抽象的工具流，包括用于面向軟件的開發的OpenCL。
2、網絡：支持多個100G的線速，可選擇存儲量高達512 GB的DRAM，或用于隨機訪問和低延遲的SRAM。應用包括深度緩沖、用于實時數據包檢查的隨機訪問和網絡功能虛擬化。
3、存儲：支持多種行業標準，包括PCIe、U．2和EDSFF等。為客戶的開發或即時可用提供的開放架構平臺，以及帶有Eideticom的NoLoad IP的預配置解決方案。
4、傳感器處理：我們的PCIe板卡支持多個I ／ O通道、時鐘同步、數字觸發，以及帶有嵌入式乘法器和DSP切片的FPGA，以進行高吞吐量的信號處理和調節。
總結：作為一家全球化的私有的、采用無晶圓廠模式的半導體公司，Achronix公司是一家美國企業，為客戶提供高性能FPGA和嵌入式FPGA（eFPGA）解決方案，產品包括可編程的FPGA結構、具有硬連線系統級單元模塊的獨立高性能和高密度FPGA芯片、用于數據中心和高性能計算的硬件加速器板，以及支持所有Achronix產品的一流EDA軟件。Achronix公司與FPGA加速器產品供應商BittWare兩家企業的強強聯合也將帶來1＋1＞2的效果，為FPGA產業的發展帶來了活力和新勢力。