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中高端FPGA如何选择

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  随着国产FPGA的崛起,中低端产品中,很多国产FPGA都是不错的选择,性价比很高。高端FPGA中,往往还是以AMD和Intel为主,但最近这几年,Achronix公司的FPGA异军突起,在高端FPGA市场,给AMD和Intel造成了很大的挑战。在Intel的一份报告中,已经将Achronix当作一个强劲的竞争对手。今天我们就来看下,Achronix的FPGA有哪方面的优势?为什么能挑战AMD和Intel在高端FPGA的地位?



1.高速IP


          Achronix的Speedster7t支持PCIe Gen5和112G Serdes,而AMD的高端系列Virtex Ultrascale+也仅仅支持到PCIe Gen4,也只在最高端的FPGA中支持到58Gb的GTM,大多数Virtex Ultrascale+仅仅支持32.75Gb的GTY。

Speedster7t更是支持400G的网卡,而Virtex Ultrascale+系列最高也只到100G。




2.FPGA上的硬核NOC





          在Bus Routing上,Achronix的FPGA更是有绝对的优势,他们专门为这种高带宽的互联做了设计和优化,更是在FPGA上集成了NOC,跟传统FPGA中的routing有很大的区别,这也让我们在复杂设计中可以减少因为Congestion导致的各种问题,减少代码的开发和编译时间。











          这里的NOC和Routing的策略还是非常有意思的,大家有兴趣的话,我们可以专门再写一篇文章来介绍Achronix FPGA中的NOC。



3.Memory



          为了使数据传输更加高效,Achronix FPGA上的Memory资源也是非常给力,不管是片上Ram还是DDR接口,都比Virtex Ultrascale+有很大优势。


          在Speedster7t上,就有300Mb的片上RAM空间,而从Virtex Ultrascale+,也仅仅是最高端的VU57P能与之抗衡,其他FPGA的RAM空间完全比不了。对于DDR Controller,更是支持DDR4/5和GDDR6,在目前的Virtex Ultrascale+的FPGA中,都没有的。







4.专为AI优化的计算引擎


在AI高速发展的时代,Achronix专门为AI计算做了硬件上的优化:


  • Modified Reconfigurable Logic Block (RLB) reduces  LUT usage for multipliers by ~50%

  • DSP64 replaced with Machine Learning Processor  (MLP) targeting int16, int8, int4

  • Optional custom functions in Speedcore

不仅如此,Achronix的FPGA中还专门引入了浮点计算单元,解决了传统FPGA的浮点计算消耗资源太多,频率跑不上去的痛点。





5.价格


          这也是非常关键的因素,集成了我们上面所列举的目前最先进的硬核,但价格却比Virtex Ultrascale+便宜很多。当然,目前Achronix的FPGA中的逻辑资源数量相对Virtex Ultrascale+要少一些,I/O数量也自然少一些。