英特尔FPGA 聚焦互联世界 充当技术变革加速器

路沙

2015年6月，英特尔宣布以167亿美元收购FPGA厂商Altera，这一笔交易也成为了英特尔历史上金额最大的一笔并购案。也正因如此，这一事件在当时受到了业内的广泛关注和议论。

在外界看来，英特尔斥巨资收购Altera，一是为了整合CPU技术与FPGA技术。二是进一步丰富服务器产品线。三是促进英特尔在物联网领域的布局。

无独有偶， 对于收购Altera，英特尔自身的想法也与外界不谋而合。时至今日，按照市场的发展形势以及技术的发展方向来看，英特尔在当时的预期正在一步步变成现实。

FPGA+CPU将成为未来数据中心的标配

之前，在收购Altera的时候，英特尔就预见到FPGA+CPU将成为未来主流的技术模式。如今，这种技术模式正逐渐被行业所认可和重视。

业内人士曾分析，英特尔收购Altera的目的不仅仅包括上面所表述的几个方面，其最主要的目的是为了未来的ASIC/ASSP市场。在很长一段时间内，行业内普遍都认为FPGA很有可能成为ASIC/ASSP的替代技术，不过直到异构多核处理器的概念出现之后，这种可能才变得越来越现实可行。

什么是异构多核处理器？简单地说异构多核处理器指的是在CPU里集成了 其他模块，并且一起同步工作。也就是说，一块CPU里不单有 CPU运算模块还有其他运算模块，例如 GPU、FPGA等。

目前，在海量数据处理当中，主流方法是通过易编程多核CPU+GPU来实现。而从事海量数据处理应用开发，设计开发人员既希望GPU易于编程，同时也希望硬件具有低功耗、高吞吐量和最低时延功能，在这方面，CPU+GPU架构设计遇到了瓶颈，而CPU+FPGA可以提供更好的单位功耗性能，并易于修改和编程。

在日前举办的“英特尔PSG IFTD媒体见面会”上，就此问题，《中国信息化周报》记者也请教了英特尔可编程解决方案事业部副总裁兼客户体验事业部总经理Rina Raman。她说道：“我觉得CPU+FPGA的模式的确可能会成为未来的标配。比如微软，它的整个架构的建设就是CPU+FPGA的模式，他们核心的架构就是使用英特尔CPU+Stratix 10的FPGA产品。另外，我觉得，现在更多的是一个异构计算的年代，一些具体的应用可能为了实现支持某种具体的专用的工作负载，可能在有些场合下GPU是最好的，也可能是ASIC这种专用的集成电路是最好的，但是，如果你想实现这种工作负载动态的变化，我覺得可能FPGA是有很大优势的， FPGA是可以配置的。”

加速建设智能互联世界

如今，物联网技术的应用领域丰富多样。会上，Rina Raman也提到，在一个广泛互联的世界当中，对于数据的需求正以指数型的速度增长。预计到2020年，一个互联网用户平均每天将会产生1.5GB的数据，无人驾驶车辆每天会产生4TB的数据，而智慧工厂每天将产生1PB的数据。另外到2020年，还将会有500亿个终端联网。

数据量的剧增，就意味着网络必须要在更高的速度上处理更多的数据，数据中心也必须要做更复杂的计算，处理更大的数据集。 除此之外，还需要应对一些更具有挑战性的工作负载。这样一来，就会可能出现一些计算瓶颈和难点。

解决这些问题，传统的方法是使用更快的CPU、DSP芯片阵列或者ASIC专用集成电路来应对。不过，通过使用FPGA，可以加速数字的处理，这样可以让整个架构变得更加简单，开发环境也会更加统一。另外，FPGA还能很好的解决不同系统、不同架构、不同开发环境下所造成的信息孤岛和数据共享问题。

Rina Raman解释道：“可以把FPGA想象成一种先进的多功能加速器，一方面能够带来最大的编程灵活性，支持高度差异化的产品，另一方面还可以进行重新配置，虚拟加速任何数字的算法。”

英特尔将发布下一代基于10纳米制程技术的FPGA新品

目前，英特尔在FPGA产品方面，Stratix 10已经有了最新的产品样片，而Arria 10的终端系列产品也已经开始全面生产。与此同时，英特尔即将推出新一代FPGA产品——Falcon Mesa。

新一代FPGA产品——Falcon Mesa，是英特尔下一代基于10纳米制程技术的新产品。它使用了英特尔10纳米的制程技术，应用了世界上最先进的FinFET制程的技术。这是英特尔第二代使用HyperFlex架构的产品，也是第二代基于EMIB的异构SIP。另外，新产品还会支持下一代HBM（高带宽显存），转换速率可以达到112G，支持的网络带宽能够达到16TB。

Rina Raman介绍道：“实际上，这款产品是并入英特尔以后开发出来的第一代使用了英特尔10纳米制程技术的FPGA产品，我们希望能够继续推动摩尔定律的实现，希望能够给大家带来业界领先的性能和能效。”endprint