2015年6月1日,,英特爾與Altera宣布,雙方已達(dá)成最終協(xié)議,,根據(jù)該協(xié)議,,英特爾將以167億美元的價(jià)格收購(gòu)Altera。這是FPGA行業(yè)的一個(gè)重要里程碑,,因?yàn)?a class="innerlink" href="http://forexkbc.com/tags/Xilinx" target="_blank">Xilinx和Altera是主要的FPGA供應(yīng)商,。
在AMD正式宣布收購(gòu)Xilinx之后,F(xiàn)PGA界對(duì)FPGA的未來(lái)充滿了擔(dān)憂,。
收購(gòu)Xilinx的主要目標(biāo)是打造業(yè)界領(lǐng)先的高性能計(jì)算公司,,根據(jù)AMD的說(shuō)法,“在Xilinx已確立領(lǐng)先地位的各個(gè)成長(zhǎng)型市場(chǎng)上,,大幅擴(kuò)大AMD產(chǎn)品組合和客戶集的廣度”,。但Xilinx目前領(lǐng)先的主要市場(chǎng)是什么?
Alveo,,VERSAL和Vitis AI
Xilinx 3年前發(fā)布了一個(gè)功能強(qiáng)大的FPGA平臺(tái),,名為Alveo。Alveo是Xilinx最初開(kāi)發(fā)的第一塊FPGA板,,用作與GPU競(jìng)爭(zhēng)的加速卡,。在此之前,Xilinx主要開(kāi)發(fā)FPGA芯片,,并且依賴其他供應(yīng)商來(lái)提供FPGA卡,。隨著Alveo卡(以及最近的Versal)的出現(xiàn),Xilinx希望以其品牌名稱提供功能強(qiáng)大的平臺(tái)用作加速卡,。賽靈思圍繞Alveo平臺(tái)快速開(kāi)發(fā)了一個(gè)令人印象深刻的生態(tài)系統(tǒng),,其中包括多家利用Alveo卡的強(qiáng)大功能來(lái)加速機(jī)器學(xué)習(xí),,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)庫(kù),,自然語(yǔ)言處理,,基因組學(xué)和定量金融等領(lǐng)域的應(yīng)用的公司。
賽靈思還提供了集成的EDA工具(先是SDAccel,,然后是Vitis),,該工具允許使用OpenCL和C / C ++等高級(jí)編程語(yǔ)言對(duì)FPGA進(jìn)行編程,而無(wú)需使用VHDL或Verilog,。這些工具使軟件開(kāi)發(fā)人員無(wú)需具備FPGA的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)即可開(kāi)發(fā)自己的加速器(盡管需要對(duì)FPGA技術(shù)有深入的了解,,才能使用OpenCL開(kāi)發(fā)高效的硬件加速器)。
NVIDIA,,ARM和Mellanox
大約一個(gè)月前,,Nvidia宣布有意以400億美元的價(jià)格收購(gòu)ARM,“創(chuàng)建AI時(shí)代的世界頂級(jí)計(jì)算公司”,。收購(gòu)的原因之一是幫助Nvidia開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)處理單元(DPU),,該單元包括:
軟件可編程的多核CPU(又名ARM)
高性能網(wǎng)絡(luò)接口(aka SmartNIC)(aka Mellanox)
豐富的靈活和可編程加速引擎集(又名Nvidia GPU)
因此,在從AMD收購(gòu)Xilinx之后,,F(xiàn)PGA的未來(lái)將是什么,。
英特爾擁有豐富的硬件加速器產(chǎn)品組合,包括功能強(qiáng)大的至強(qiáng)處理器,,GPU,F(xiàn)PGA和用于深度學(xué)習(xí)的ASIC,。那么FPGA針對(duì)英特爾的主要市場(chǎng)是什么,?在一份英特爾演講中,英特爾提出旨在在3個(gè)特定市場(chǎng)中利用FPGA:
自然語(yǔ)言處理(BERT)
欺詐檢測(cè)(LSTM)
智能城市(推理)
因此,,似乎英特爾主要致力于低延遲至關(guān)重要的應(yīng)用,,與其他平臺(tái)相比,F(xiàn)PGA可以提供更低的延遲,。但是,,仍然有待觀察這些針對(duì)深度學(xué)習(xí)應(yīng)用的FPGA與ASIC深度學(xué)習(xí)平臺(tái)(例如基于Habana Labs的平臺(tái))的區(qū)別。英特爾以20億美元的價(jià)格收購(gòu)了Habana Labs,,以提供其高性能深度學(xué)習(xí)推理和培訓(xùn)技術(shù),。
FPGA的未來(lái)
在進(jìn)行了相關(guān)的收購(gòu)之后,我認(rèn)為每個(gè)人都清楚,,我們正邁入異構(gòu)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的時(shí)代,,其中計(jì)算平臺(tái)將包括 SmartNIC,多核處理器和硬件加速器 ,,用戶將不得不選擇完整的解決方案而不是混合使用和匹配,。英特爾,,AMD和Nvidia將提供具有自己專有的加速器和SmartNIC的完整計(jì)算平臺(tái)。
好處可能是更易于部署和更好的集成,,但是選擇每個(gè)領(lǐng)域中最好的選項(xiàng)將不再可行,,或者至少會(huì)更具挑戰(zhàn)性(例如,從Xilinx選擇FPGA,,從Intel Xeon處理器選擇和從Nvidia獲得GPU,。)。
例如,,對(duì)于英特爾和AMD而言,,很難在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域推廣FPGA,而其他平臺(tái)將以自己的品牌名稱提供,。也許FPGA將主要用于其生硬的市場(chǎng)(網(wǎng)絡(luò)和電信,,如vRAN和5G),而其他平臺(tái)(GPU,,ASIC)將被推廣用于深度學(xué)習(xí),。
FPGA的主要優(yōu)點(diǎn)是可編程性,以支持量身定制的架構(gòu),。這意味著它們可以更快地適應(yīng)新算法或應(yīng)用程序,。這種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要,特別是在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域,,其中由機(jī)器學(xué)習(xí)工程師和數(shù)據(jù)科學(xué)家開(kāi)發(fā)新模型,。FPGA可以使用新的量身定制的模型/算法進(jìn)行編程,與其他平臺(tái)相比,,可以提供更好的性能,。尤其是在需要比特級(jí)處理的應(yīng)用中,例如數(shù)據(jù)包處理,,基因組學(xué)和比特幣挖掘,,F(xiàn)PGA表現(xiàn)出比其他平臺(tái)更好的性能。在深度學(xué)習(xí)應(yīng)用中,,F(xiàn)PGA可以提供更低的延遲和更高的性能,,尤其是在使用更少的位數(shù)時(shí)。(例如Xilinx FINN),。
無(wú)論如何,,為了使FPGA成為加速器平臺(tái)具有吸引力,我們還需要提供所需的框架,,以允許 輕松,,可擴(kuò)展的FPGA部署。這就是為什么需要與供應(yīng)商無(wú)關(guān)的框架的原因,該框架允許像GPU或CPU一樣容易地部署FPGA,。
在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域,,F(xiàn)PGA仍然可以占上風(fēng)。Xilinx和Intel均提供具有ARM內(nèi)核的基于SoC的FPGA,,廣泛用于嵌入式應(yīng)用,。Nvidia表示,仍將允許第三方使用ARM內(nèi)核,,因此Xilinx和Intel將繼續(xù)在基于SoC的FPGA中使用ARM(直到他們切換到RISC-V處理器為止),。
FPGA社區(qū)很大,并且還在不斷增長(zhǎng),。像FCCM,,F(xiàn)PGA和FPL這樣的幾次會(huì)議表明,有一個(gè)龐大的社區(qū)支持并促進(jìn)了FPGA的使用,。但是,,F(xiàn)PGA是否將繼續(xù)用作通用加速器,或者其應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)和電信應(yīng)用中的局限性還有待觀察,。