澳门威尼斯人官网手机网 > 可编程逻辑 > FPGA/ASIC技术 > 正文

解密:Achronix 7nm eFPGA的设计方法

来源:澳门威尼斯人官网手机网 作者:陆楠,澳门威尼斯人官网手机 2018年11月30日 14:37 次阅读
在半导体行业,没有比FPGA更寡头的市场了,马太效应所建立的护城河让任何一个新玩家都面临着勇气的巨大考验。好在FPGA的竞争并不拒绝方法论角逐的机会,人们很容易在成功者昔日的道路上看到这样的轨迹——创新的设计方法和商业模式。对于新玩家而言,这是一条近道。Achronix进入FPGA市场已经有几年了,除了交付FPGA芯片这种传统模式,向SOC公司提供嵌入式FPGA IP就是他们走“近道”的方法,而在他们最新推出的第四代eFPGA产品Speedcore Gen4 eFPGA IP时,除了TSMC 7nm工艺所产生的对标联想外,其在设计方法上也走了更多。
算力对硬件提出的要求
AI机器学习这类前沿应用提供技术产品的公司都在面对这类问题:摩尔定律在减速的同时,通信网络带宽在急剧增加,边缘计算,数十亿计的物联网设备,意味着每秒数十亿到数万亿次的运算。传统云和企业数据中心计算资源和通信基础设施无法满足数据速率的指数级增长、快速变化的安全协议、以及许多新的网络和连接要求。传统的多核CPU和SoC无法在没有辅助的情况下独立满足这些要求。算力的提升主要依靠针对特定应用和数据集的体系结构进行专门优化。未来的微处理器将包括几个特定于域的核,这些核仅能很好地执行某一类计算,但它们的性能明显优于通用核。

40年来计算性能要求的变化

 
图:这张图显示了40年来计算性能要求的变化
Achronix 公司市场营销副总裁Steve Mensor认为,不同应用对于计算的要求不同,如计算加速要求高能耗比,5G则要求低功耗高性能的可编程硬件,边缘计算要求最低功耗,计算存储需要低功耗低成本,网络加速和智能卡则需要用于CPU卸载的高速率加速器,而汽车驾驶则需要低成本和低功耗的硬件加速。“FPGA最适合AI/ML的这些多元应用场景,”Mensor说。“如果需要通用灵活性,CPU最合适,如果是专用场景,ASIC最强,但它不可变,应用上不灵活。GPU和FPGA是最适合AI计算应用的,相对而言,GPU更适合云端计算,FPGA则是边缘计算。”

FPGA比CPU更具有功耗上的优势

 
图:FPGA比GPU更具有功耗上的优势
新产品的设计方法
说回Achronix最新推出的第四代产品,该公司提供给澳门威尼斯人官网手机的资料显示其较上一代产品性能提高了60%、功耗降低了50%、芯片面积减少65%,同时保留了原有的Speedcore eFPGA IP的功能。该资料尤其提到了其在AI/ML的算力上提升了3倍。这主要源于Speedcore Gen4架构中,其资源逻辑库单元模块中加入了机器学习处理器(MLP)。作为一种高度灵活的计算引擎,MLP模块与存储器紧密耦合,从而为AI/ ML应用提供了高能耗比和低成本的选择。值得注意的是,在不久前,Micron曾宣布他们最新的GDDR6存储器支持这款7nm工艺技术的FPGA芯片,并表示这个组合的成本能够比其他使用可比存储解决方案的FPGA低出一半。
这些性能是怎么提高的?总的来讲是三点:增强的逻辑单元、Speedcore下一代的路由结构、AI/ML专用的DSP单元MLP。

增强的逻辑单元

 
图:这张图显示了增强的逻辑单元
不同于目前FPGA高性能总线专用路由架构,Speedcore下一代的路由结构把高性能专用总线分组路由的总线路由通道与标准路由通道分开,以确保无拥堵,同时,新架构优化了内存和MLP之间运行的总线,并创建巨型分布式运行时可配置交换网络。

Speedcore下一代的路由结构
图:Speedcore下一代的路由结构

此外,该路由结构中还有专用的总线多路复用器,可满足更广泛的多路复用要求。“这种设计使得总线功能的性能提高了2倍,节省了LUT的资源,提高了综合资源利用率。这为高带宽和低延迟应用提供了很好的方案,并在业界首次实现了将网络优化应用于FPGA互连。”Mensor说道。

专用总线多路复用器

 
图:专用的总线多路复用器
MLP是一个完整的AI/ML计算引擎,每个MLP包括一个循环寄存器文件(Cyclical Register File),它用来存储重用的权重或数据。各MLP与相邻的MLP单元模块和更大的存储单元模块紧密耦合,以提供最高的处理性能、每秒最高的操作次数和最低的功率分集。这些MLP支持各种定点和浮点格式,包括Bfloat16、16位、半精度、24位和单元块浮点。用户可以通过为其应用选择最佳精度来实现精度和性能的均衡。

MLP块配置

 
图:MLP块配置
为了补充MLP并提高AI/ML的计算密度,Speedcore Gen4 的LUT可以实现比任何独立FPGA芯片产品高出两倍的乘法器。领先的独立FPGA芯片在21个查找表可以中实现6x6乘法器,而Speedcore Gen4仅需在11个LUT中就可实现相同的功能,并可在1 GHz的速率上工作。

每个Speedcore都可完全按需定制

 
图:每个Speedcore都可完全按需定制
据悉,第四代Speedcore eFPGA 7nm IP 目前已可提供,交付周期是1个半月,16nm的则会2019年上半年提供。Mensor并没有解释为什么7nm工艺IP比16nm先提供,笔者分析这应该是基于客户需求的商业考虑,毕竟领先FPGA的工艺是7nm,而从先进工艺向后延展,是十分容易的。

技术专区

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注澳门威尼斯人官网手机微信

有趣有料的资讯及技术干货

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播

澳门威尼斯人官网手机观察

一线报道 · 深度观察 · 最新资讯
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

Achronix推出其第四代嵌入式FPGA产品

Achronix半导体公司推出其第四代嵌入式FPGA产品Speedcore Gen4 eFPGA I...

发表于 2018-12-10 17:28 17次阅读
Achronix推出其第四代嵌入式FPGA产品

英特尔投资无数发力AI生态 AI芯片大有替代传统...

一开始也是没有GPU芯片的,图形计算都是通过CPU计算的,但是研究发现图形计算有大量的重复的计算,经...

发表于 2018-12-10 17:15 18次阅读
英特尔投资无数发力AI生态 AI芯片大有替代传统...

在AI火爆的大背景下 机器人走向智能化势不可挡

未来机器人会朝着怎样的方向发展?是否会像波士顿公司展示的仿生机器人那样,越来越像人类,从而替代人类?...

发表于 2018-12-10 17:00 13次阅读
在AI火爆的大背景下 机器人走向智能化势不可挡

AI浪潮席卷全球 中国人工智能产业呈现三国鼎立的...

2016年AlphaGo横空出世,人工智能浪潮席卷全球;2017年被称为“AI元年”,人工智能遍地开...

发表于 2018-12-10 16:45 14次阅读
AI浪潮席卷全球 中国人工智能产业呈现三国鼎立的...

AI要想进一步发展 需要从脑科学得到启发

业界普遍认为,AI未来的演进方向就是计算智能、感知智能和认知智能,在此期间,真正需要突破的就是让计算...

发表于 2018-12-10 16:20 82次阅读
AI要想进一步发展 需要从脑科学得到启发

华为四大AI助手带你走向向往的生活

当你拥有了搭载麒麟980的华为Mate 20无处不在的智慧AI将把上述所有场景变为现实!

发表于 2018-12-10 16:05 56次阅读
华为四大AI助手带你走向向往的生活

传统社交数据爆发式增长 Facebook AI实...

“没有深度学习,现在的Facebook就无法正常运营,因为它已经深入到Facebook的方方面面了。...

发表于 2018-12-10 14:45 12次阅读
传统社交数据爆发式增长 Facebook AI实...

人工智能是人类有史以来面临的最大机遇 填补AI人...

在清华大学中国科技政策研究中心发布的《2018中国人工智能发展报告》中显示,截至2018年6月,中国...

发表于 2018-12-10 14:39 20次阅读
人工智能是人类有史以来面临的最大机遇 填补AI人...

5G与AI融合 人类世界将会产生怎样的巨变

近几年,科技界有两大领域越来越热:一个是5G,一个是AI。两者都是能够改变时代的颠覆性技术。单独看5...

发表于 2018-12-10 14:20 113次阅读
5G与AI融合 人类世界将会产生怎样的巨变

区块链可以为教育行业带来六大改变

区块链可以从根本上解决学历造假这一难题,学校通过统一的学历颁发、管理、认证的区块链平台,给学生颁发毕...

发表于 2018-12-10 14:15 17次阅读
区块链可以为教育行业带来六大改变

谷歌AI智能音箱终于实现了与其进行正常对话功能

目前无论是国内还是国外的智能音响助手的启用都需要使用特定的语音命令激活“你好天猫”“天猫精灵”“小爱...

发表于 2018-12-10 14:14 22次阅读
谷歌AI智能音箱终于实现了与其进行正常对话功能

制造业迎来智能、数字化转型 IIoT开启经济增长...

导读:在2018第五届中国物联网大会之工业物联网分论坛上,来自IHS,罗姆,ST,卫士通,RT-Th...

发表于 2018-12-10 11:49 381次阅读
制造业迎来智能、数字化转型 IIoT开启经济增长...

AI技术全面落地 百度将人工智能带进普通人的生活

2018年一晃又要过去了,今年科技圈最热的词汇无疑是“AI+”。相比去年,AI还更多是停留在概念之上...

发表于 2018-12-10 10:49 20次阅读
AI技术全面落地 百度将人工智能带进普通人的生活

云天励飞将聚焦三大方向 实现AI边缘赋能

传统视频监控系统如何实现AI升级?目前业内很多方案是在后端视频智能分析平台增加人脸分析能力,但这种方...

发表于 2018-12-10 10:34 15次阅读
云天励飞将聚焦三大方向 实现AI边缘赋能

精选10本机器学习畅销书,玩转机器学习

人工智能和大数据时代,分布式机器学习解决了大量最具挑战性的问题,《分布式机器学习:算法、理论与实践》...

发表于 2018-12-10 09:36 110次阅读
精选10本机器学习畅销书,玩转机器学习

在5G+AI时代下,智能安防终端将发展如何

 近几年,科技界有两大领域越来越热:一个是5G,一个是AI。两者都是能够改变时代的颠覆性技术。目前,...

发表于 2018-12-09 11:56 91次阅读
在5G+AI时代下,智能安防终端将发展如何

AI速配爱情不可行 人工智能没有配对爱情的权利

人们登录“人形软件”,AI通过自主学习,1:1复刻用户的外表、兴趣和生活方式,成为用户在网络世界的虚...

发表于 2018-12-09 11:25 196次阅读
AI速配爱情不可行 人工智能没有配对爱情的权利

AI技术的发展风口下 AI赋能会议系统未来新体验

近年来,随着人工智能(AI)、大数据(Bigdata)、云技术(Cloud)等底层技术的快速发展,尤...

发表于 2018-12-09 11:23 202次阅读
AI技术的发展风口下 AI赋能会议系统未来新体验

作为人工智能产业的重中之重 AI芯片成了各家角力...

其中,骁龙855不仅举起了明年Android阵营对抗苹果A12芯片的大旗,比上一代旗舰骁龙845提升...

发表于 2018-12-09 10:05 877次阅读
作为人工智能产业的重中之重 AI芯片成了各家角力...

SUGAR糖果AI翻译手机 独辟蹊径从困局中突围

12月21日,由第一手机界研究院、第一AI产业研究院、奥维云网主办的“开启5G、AI新时代”2019...

发表于 2018-12-09 09:21 124次阅读
SUGAR糖果AI翻译手机 独辟蹊径从困局中突围

小米升级升级AI+IoT战略,并推出开发者激励计...

小米举行2018 MIDC小米AIoT开发者大会,宣布升级AI+IoT(人工智能+物联网)核心战略,...

发表于 2018-12-08 10:34 575次阅读
小米升级升级AI+IoT战略,并推出开发者激励计...

史上最强棋类AI降临!也是迄今最强的棋类AI——...

“尽管MCTS已经成为围棋程序中的标准搜索方法,但迄今为止,几乎没有证据表明它在国际象棋或将棋中有用...

发表于 2018-12-08 09:24 275次阅读
史上最强棋类AI降临!也是迄今最强的棋类AI——...

中科创达亮剑中国移动全球生态伙伴大会

2018年12月6日,备受瞩目的第六届中国移动全球生态伙伴大会在广州盛大开幕。该大会以“5G链接新时...

发表于 2018-12-07 16:26 365次阅读
中科创达亮剑中国移动全球生态伙伴大会

智能音箱成风口 阿里与百度或将成为最后的大玩家

在小米AIOT开发者大会上,雷军现场演示新品小爱蓝牙音箱。雷军连续问了三次“三个木是什么”后,小爱同...

发表于 2018-12-07 15:41 330次阅读
智能音箱成风口 阿里与百度或将成为最后的大玩家

商汤科技携算法芯片亮相骁龙技术峰会

商汤与高通通过“算法+芯片”重新定义智慧终端大脑。

发表于 2018-12-07 14:25 290次阅读
商汤科技携算法芯片亮相骁龙技术峰会

万兴科技紧跟时代步伐 全力推动AI+IOT场景应...

诺基亚最鼎盛的时候是2007年,销售额和利润都达到了历史最高点,这一年也是苹果手机出现的第一年。而在...

发表于 2018-12-07 13:46 139次阅读
万兴科技紧跟时代步伐 全力推动AI+IOT场景应...

加码AI技术 传统AGV迎来转型升级

AGV(Automated Guided Vehicle)即“自动导引运输车”,是指装备有电磁或光学...

发表于 2018-12-07 11:21 67次阅读
加码AI技术 传统AGV迎来转型升级

美国高校的AI招生助理走马上任 为新生解答问题

现在正是美国申请上大学的关键时刻,无数满怀希望的高中毕业生正努力说服招生委员会,争取在自己选择的学校...

发表于 2018-12-07 10:13 46次阅读
美国高校的AI招生助理走马上任 为新生解答问题

微软宣布强化在Azure公有云基础设施平台上提供...

在今天一系列AI相关的公告中,最引人关注的就是Azure Machine Learning Serv...

发表于 2018-12-07 10:08 131次阅读
微软宣布强化在Azure公有云基础设施平台上提供...

英伟达AI芯片一路绝尘 芯片产业呈现出群雄逐鹿局...

未来有数百亿设备,千亿设备连接网络,而适用于各种智能设备的IoT和AI芯片则成为核心。庞大物联网设备...

发表于 2018-12-07 09:00 167次阅读
英伟达AI芯片一路绝尘 芯片产业呈现出群雄逐鹿局...

云计算AI化 新一轮抢滩赛开始

比如早在2016年的时候,百度就在当年的云智峰会上提出了“ABC”战略,将人工智能、大数据和云计算融...

发表于 2018-12-07 08:55 138次阅读
云计算AI化 新一轮抢滩赛开始

荣耀Magic2实现了真正的全面屏体验得到了海外...

Forbes福布斯认为荣耀Magic2的超广角AI三摄非常具有吸引力,它支持智能场景识别,支持各种滤...

发表于 2018-12-06 16:58 270次阅读
荣耀Magic2实现了真正的全面屏体验得到了海外...

AI行业新风口下 早教机器人产业掀起了一波热潮

随着二胎政策的放开,幼儿教育的话题又一次火热起来,国内幼教产业方兴未艾,很多父母也缺乏自行教育的条件...

发表于 2018-12-06 11:03 77次阅读
AI行业新风口下 早教机器人产业掀起了一波热潮

音乐内容产出无法满足庞大的需求 AI创作来帮忙

但其实音乐人工智能已经不新鲜了,比如在国外,登录Jukedeck的网站,只需输入音乐类型、心情、速度...

发表于 2018-12-06 10:55 398次阅读
音乐内容产出无法满足庞大的需求 AI创作来帮忙

高通推动5G梦想照进现实 5G与AI激烈碰撞

2018年接近尾声,在这一年,5G实现了大跨步的发展。而借助于5G的发展,人工智能(AI)也被赋予了...

发表于 2018-12-06 10:52 379次阅读
高通推动5G梦想照进现实 5G与AI激烈碰撞

AI语音目前呈现两极化趋势发展

据麦姆斯咨询介绍,人工智能(AI)语音识别发展起飞,进一步带动MEMS麦克风的需求,然而在这波需求的...

发表于 2018-12-06 10:38 46次阅读
AI语音目前呈现两极化趋势发展

机器人大盘点 AI机器人市场前景越来越广阔

传统的机器人只能在平地上前进、后退和转 圈,后来,机器人逐渐具有了一些识别和躲避障碍物的能力,可是遇...

发表于 2018-12-06 10:16 45次阅读
机器人大盘点 AI机器人市场前景越来越广阔

华为推出SoftCOM AI开发平台助力电信领域...

SoftCOM AI平台提供“丰富高质量的数据服务”。依托华为在电信领域长期积累的业务经验,形成面向...

发表于 2018-12-06 09:57 47次阅读
华为推出SoftCOM AI开发平台助力电信领域...

中国电信联合中国联通成功实现AI终端的标准立项

中国电信一直致力于AI终端技术研究,推进AI终端发展,丰富AI终端生态。早在5月17日,中国电信在业...

发表于 2018-12-06 09:53 318次阅读
中国电信联合中国联通成功实现AI终端的标准立项

北汽绅宝品牌升级 智能化将成为重点发展方向

刚刚过去的广州车展,智能化成为各家车企的一大看点。本届车展,北京汽车携“大格局AI座驾”绅宝智道正式...

发表于 2018-12-06 09:47 470次阅读
北汽绅宝品牌升级 智能化将成为重点发展方向

Google, 亚马逊,微软,Facebook,...

Udacity课程由Google首席科学家Vincent Vanhoucke与谷歌大脑(Google...

发表于 2018-12-06 09:40 289次阅读
Google, 亚马逊,微软,Facebook,...

AI+医疗虽然是重点发展对象 但发展之路依旧坎坷...

伴随着数字经济快速发展,人工智能开始向传统的医疗领域进军,人工智能技术相继在肺癌、乳腺癌、心血管病、...

发表于 2018-12-06 09:27 131次阅读
AI+医疗虽然是重点发展对象 但发展之路依旧坎坷...

AI岗位有多少空缺?在招AI岗位最多的国家To...

同样,如果按AI招聘岗位在该城市就业人数中的占比排名,加利福尼亚州圣克拉拉市位居榜首,每10万人中就...

发表于 2018-12-06 09:20 496次阅读
 AI岗位有多少空缺?在招AI岗位最多的国家To...

关于人工智能的五个未来预测浅析

今年,人工智能这个话题炒的火热,尤其是机器学习和深度学习,并且在接下来的一年内炒作依旧不会消失。

发表于 2018-12-06 09:19 544次阅读
关于人工智能的五个未来预测浅析

浅谈小米AI场景下的快应用

备受瞩目的2018 MIDC小米AIoT第二届开发者大会在京召开,雷军宣布AI+loT是小米的核心战...

发表于 2018-12-06 09:19 624次阅读
浅谈小米AI场景下的快应用

CCC推出全球首个批量生产的人工智能解决方案 用...

据外媒报道,当地时间12月3日,美国 CCC信息服务公司(以下简称CCC)宣布推出全球首个批量生产的...

发表于 2018-12-06 09:11 67次阅读
CCC推出全球首个批量生产的人工智能解决方案 用...

摩尔定律放缓的节奏给eFPGA带来了发展机遇

自摩尔定律被提出到现在,它已经伴随着半导体产业走过了半个多世纪,这个规律揭示了信息技术进步的神速,它...

发表于 2018-12-06 08:53 195次阅读
摩尔定律放缓的节奏给eFPGA带来了发展机遇

平安云共享人脸识别技术 赋能各行各业AI智能认知...

10月17日,“云以致用 智造未来”2018平安云发布会在深圳湾体育中心(春茧体育馆)正式启幕。“得...

发表于 2018-12-05 16:47 645次阅读
平安云共享人脸识别技术 赋能各行各业AI智能认知...

人才不足才是半导体产业最致命的问题

日本SEMI(国际半导体产业协会)代表滨岛雅彦接受《日刊工业新闻》专访,大谈日本和全球半导体未来的展...

发表于 2018-12-05 16:33 603次阅读
人才不足才是半导体产业最致命的问题

人工智能能够提高生产力 并简化整个人力资源部门的...

虽然人工智能(AI)已成为一种行业术语,但无可否认,该技术正在显著改变业务的发展。从自动化耗时的任务...

发表于 2018-12-05 15:28 550次阅读
人工智能能够提高生产力 并简化整个人力资源部门的...

借助摄影测量方法以及GPU赋力的深度学习

如果不去除陵墓中的现代人工痕迹,就不可能参观到“真正”的古墓。为了实现这一目标,realityvir...

发表于 2018-12-05 13:35 267次阅读
借助摄影测量方法以及GPU赋力的深度学习

AI芯片架构竞相走向边缘,边缘AI架构的未来发展...

随着机器学习应用开始出现在终端设备和物联网网络边缘,实现AI的加速器可能看起来更像FPGA和SoC模...

发表于 2018-12-05 09:38 1449次阅读
AI芯片架构竞相走向边缘,边缘AI架构的未来发展...

关于人工智能+教育的边界 越来越值得我们有更多的...

虽然“人工智能+教育”(AIED)仅在行业中有一个模糊的概念,但相信多数人对它的理解基本是“机器人教...

发表于 2018-12-05 09:37 157次阅读
关于人工智能+教育的边界 越来越值得我们有更多的...

亚马逊早已计划进军AI芯片市场 云端AI芯片成为...

近日,在拉斯维加斯举行的AWS re:Invent上,亚马逊正式发布了其首款云端AI芯片——Infe...

发表于 2018-12-05 09:32 121次阅读
亚马逊早已计划进军AI芯片市场 云端AI芯片成为...

国内首家AI作物诊断项目面世 积极布局农业互联网...

近日,国内农业互联网服务平台大丰收与天天学农推出了国内首家AI作物诊断项目“识农”,以及“天天学农开...

发表于 2018-12-05 09:19 244次阅读
国内首家AI作物诊断项目面世 积极布局农业互联网...

新一代的人工智能解决方案将在2019年大显身手

新一代的人工智能(AI)解决方案将在2019年大显身手——他们将与客户建立深度的信任关系,重新诠释人...

发表于 2018-12-05 09:03 678次阅读
新一代的人工智能解决方案将在2019年大显身手

观点云集 IoT的干货都在这里

12月4日,2018第五届中国物联网大会在深开幕,在本次大会的高峰论坛上,各位演讲嘉宾观点纷呈,有关...

发表于 2018-12-05 00:53 941次阅读
观点云集 IoT的干货都在这里

英飞拓致力于推进AI在安防领域的普惠化

当前业内关于AI的话题很火爆,AI落地安防确实是给行业带来了极大的变革。以前的群防群治在AI技术的辅...

发表于 2018-12-04 16:29 141次阅读
英飞拓致力于推进AI在安防领域的普惠化

AI监控人脸识别智能分析推动中控智慧发展

前期发布关于“AI监控人脸识别 智能分析”活动消息时,仅三天就有许多的渠道商、经销商慕名而来。

发表于 2018-12-04 16:19 264次阅读
AI监控人脸识别智能分析推动中控智慧发展

AI幼儿园教育火了 但低龄儿童接触AI并不好

原因是,这套教材是转为幼儿园小班的小朋友们设计的。据说是由中国科学院自动化所、谷歌及其他相关高校的A...

发表于 2018-12-04 16:17 78次阅读
AI幼儿园教育火了 但低龄儿童接触AI并不好