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兩個月前，也就是曾經(jīng)的fpga巨頭altera被英特爾收購4年后，英特爾推出了“全面借助自己的能力”開發(fā)的新一代fpga產(chǎn)品——agilex。 與此前altera推出的stratix、arria、cyclone、max等產(chǎn)品系列完全不同，agilex是全新的fpga系列，“體現(xiàn)了你能想象到的所有intel相關技術資源”

這里的“相關技術資源”基本上與英特爾在年末“體系結構日”中提出的流程和包、體系結構、存儲器和存儲、互聯(lián)、安全、軟件這“六大技術支柱”相同 盡管當時英特爾宣布將盡快將6個技術支柱應用于整個工程部門，并落實到已經(jīng)上市或即將上市的產(chǎn)品和技術計劃中。 然而，短短不到半年，agilex fpga就成為了“六大技術支柱”落地的最佳載體，英特爾強大的系統(tǒng)開發(fā)和集成能力顯露無遺。

見一斑而知全豹

agilex結合了agile (敏捷)和flexible )兩個詞，這兩個優(yōu)點是現(xiàn)代fpga技術最核心的兩個關鍵點。 英特爾今年承諾根據(jù)客戶的需求提供五種不同的體系結構，包括單獨的cpu+fpga、集成在封裝中的cpu+fpga、集成intel cpu/fpga/arm三者的fpga等。

理由很明顯。 整合不僅可以降低延遲、提高性能和性能/功耗比，還可以統(tǒng)一解決方案和fpga之間的工具流程，為各種性能要求提供更廣泛的體系結構支持。 4年后，agilex fpga通過異構體系結構，實現(xiàn)了不同流程、不同邏輯單元之間的集成，在靈活性和定制化方面實現(xiàn)了突破。

根據(jù)英特爾2月的基準，agilex以最大時鐘頻率( fmax )比stratix 10提高了40%，總功耗最多減少了40%。 此外，agilex還具有最多40個浮點的dsp性能( fp16配置)和92個頂級dsp性能) int8配置)。

坦率地說，agilex fpga僅靠異構體系結構實際上無法實現(xiàn)上述性能指標。 那么，agilex fpga中還隱藏著尚不為人知的“黑科技”嗎？

. 10納米工藝和高級3d封裝

對于像英特爾這樣有“端到端”處理方案的半導體巨頭來說，擁有先進的半導體工藝技術和封裝技術是構建先進產(chǎn)品的基礎和關鍵。 在體系結構日之后的ces 2019展上，英特爾將推出“ice lake”PC解決方案、“l(fā)akefield”客戶端平臺、“snow ridge”互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)芯片、“ice lake”等產(chǎn)品

為了確保性能的一致性，agilex fpga器件核心的fpga邏輯結構芯片同樣采用英特爾10納米芯片制造技術構建，這也是目前世界上最先進的finfet制造技術之一。 此外，agilex還提供了高性能、低成本的應用，用于融合英特爾獨有的嵌入式多芯片互連橋( emib )集成3d異構系統(tǒng)級封裝( sip )技術，并將chiplets和fpga的邏輯結構芯片集成到同一個封裝中

.第二代英特爾超線程( hyper )架構和芯片組架構

agilex fpga的邏輯結構芯片使用第二代英特爾超線程( hyper )架構，與第一代架構一樣，整個核心結構采用了附加的寄存器超線程( hyper-registers )，第二代架構提高了整體結構性能 其中最大的改進之一是在超級寄存器中增加了高速旁路。

另一方面，chiplets是一個物理ip模塊，可以通過封裝級別的集成方法和標準化接口集成其他chiplets。 通過一種叫做chiplets的混合模型，收發(fā)器的數(shù)量不再受信道數(shù)量的限制。 設計者要增加或減少收發(fā)器的通道數(shù)，只需要添加必要的收發(fā)器chiplets即可，無需為了整合不同的通道數(shù)而重新定位芯片。 光是這樣，英特爾就將一個收發(fā)器通道的速度從58gbps提高到了112gbps。

.高性能解決方案接口

作為數(shù)據(jù)中心中cpu的硬件加速器，加速深度學習的模型訓練、金融計算、互聯(lián)網(wǎng)功能卸載等各種APP應用是目前fpga的首要應用場景。 但是，該行業(yè)要處理的核心問題之一是緩存的一致性。 也就是說，需要確定cpu和硬件加速器之間的存儲器互聯(lián)協(xié)議。