Intel собирается конкурировать с Xilinx от AMD с помощью FPGA Future Edge

Руководители Intel серьезно настроены стать более крупным конкурентом AMD Xilinx на рынке FPGA.



Intel усиливает конкурентное давление на AMD Xilinx, планируя начать продажи ПЛИС меньшего форм-фактора, ориентированных на промышленные, автомобильные, коммуникационные, потребительские, медицинские устройства и другие рынки, где энергоэффективность важнее скорости.

Компания из Санта-Клары, штат Калифорния, планирует расширить свое семейство ПЛИС Agilex новым чипом для периферийных и встраиваемых систем под кодовым названием «Sundance Mesa». По данным компании, он будет обеспечивать более чем на 60% большую производительность на ватт, чем чипы AMD Xilinx, когда он выйдет на рынок в следующем году.

Программируемые логические интегральные схемы (FPGA) — это специализированные микросхемы, которые можно в любой момент изменить для адаптации к конкретным рабочим нагрузкам или соответствия новым отраслевым стандартам в будущем. Это позволяет чипам выполнять рабочие нагрузки более эффективно, чем стандартный ЦП, который по своей природе более универсален. FPGA также обладают гораздо большей гибкостью, чем ASIC, которые представляют собой микросхемы, специально созданные для конкретных задач обработки.

На брифинге в преддверии инновационного мероприятия Intel представила новую дорожную карту для линейки продуктов, которая включает в себя ПЛИС Agilex среднего класса для рынка периферийных устройств и встраиваемых систем, где необходимо обрабатывать данные локально, чтобы контролировать задержку на уровне системы и экономить электроэнергию. Новые чипы заменят ПЛИС Cyclone, Arria и Stratix, основанные на 20-, 28-нм и других устаревших технологических процессах.

Хотя в последние годы компания изо всех сил пыталась оставаться конкурентоспособной с Xilinx, руководители американского производителя чипов пообещали, что она готова стать более сильным конкурентом AMD, которая в начале года приобрела гиганта FPGA Xilinx за 49 миллиардов долларов.

«Это своего рода выход в свет», — сказал Шеннон Поулин, давний руководитель Intel, которого в прошлом году генеральный директор Пэт Гелсингер повысил, чтобы возглавить группу programmable solution (PSG).


All Part of the Plan

Intel стремится восстановить свои позиции бесспорного лидера в производстве микросхем. Патрик Гельсингер в 2021 году показал агрессивную дорожную карту, согласно которой будут выпускать новое поколение технологических процессов каждый год с 2021 по 2025 год.

Пулен сказал, что одна из частей плана — вывести программируемые чипы Intel еще ближе к уровню самых передовых технологических процессов в обновленном бизнесе IFS.

«У нас все еще есть много наших продуктов на устаревших узлах поставок, — отметил он, — и многие из этих узлов производятся не в Intel. И я говорю об узлах, которым пять, десять, а в некоторых случаях даже двадцать лет».

«Мы переводим весь наш продукт на производство Intel», — добавил он.

Он стремится поставить программируемые решения Intel на первое место, поскольку FPGA играют все более важную роль в широком спектре рынков, от аэрокосмической и оборонной промышленности до промышленных и автомобильных сетей 5G.

«Мы видим, что наши клиенты движутся в другом темпе — не в темпе hardware обеспечения, а в программируемом, software-like, темпе», — сказал Поулин. «Это заставляет их по-новому взглянуть на реконфигурируемые и программируемые ПЛИС. Они инвестируют в платформы, потому что они могут внедрять инновации более быстрыми темпами, чем если бы они использовали стационарное оборудование. И в некоторых случаях использование стационарного оборудования не позволяет внедрить инновации так, как им этого хотелось».

Они также широко используются лидерами облачных вычислений, такими как Amazon, Google и Microsoft, для более быстрого выполнения сетевых задач, задач безопасности, хранения и даже машинного обучения на серверах с меньшим энергопотреблением.

Чтобы получить доступ к быстро развивающимся центрам обработки данных и другим рынкам, Intel активно инвестирует в высококлассное семейство ПЛИС Agilex, которые содержат программируемую логику высокой плотности.

В 2018 году компания выпустила высокопроизводительные FPGA Stratix 10 на базе своего 14-нм узла, а в 2019 году представила первые устройства семейства Agilex F-Series и I-Series, построенные на 10-нм техпроцессе.

Компания расширяет границы возможного с помощью Agilex серии M, которая основана на узле Intel 7 (то, что компания называет своей усовершенствованной 10-нм транзисторной технологией «SuperFin») и поставляется в комплекте с памятью с высокой пропускной способностью (HBM). Хотя в начале этого года Intel анонсировала серию M, Intel планирует выпустить семейство продуктов в 2023 или 2024 году.

Высокопроизводительные чипы состоят из чиплетов (или тайлов), соединенных вместе с помощью усовершенствованной технологии компоновки 2.5D Intel под названием EMIB. Центральная плитка, загруженная программируемой логикой FPGA, окружена блоками ввода-вывода с портами Ethernet и SerDes для интерфейсов PCIe и Compute Express Link (CXL) или блоками памяти. Хотя усовершенствованная компоновка дает Intel больше гибкости и производительности, это дорогостоящий и энергоемкий подход.


Hard and Soft Logic

Хотя Пулин также планирует модернизировать свое семейство высокопроизводительных ПЛИС Agilex на основе микросхем в рамках дорожной карты, в будущем он стремится стать более сильным конкурентом Xilinx не только в области высокой производительности.

Intel заявила, что, хотя Sundance будет иметь часть программируемых логических элементов (LE) — порядка 50 000 — в основе своих высокопроизводительных FPGA, он поставляется в более энергоэффективной однокристальной конфигурации.

По данным компании, программируемый чип основан на том же техпроцессе Intel 7, что и его высокопроизводительные FPGA Agilex серии M с большим объемом памяти, предлагая в 1,6 раза лучшую производительность на ватт, чем конкурирующие 16-нм Xilinx Artix UltraScale + SoC.

Новое семейство Agilex унаследовало многие из наиболее важных архитектурных особенностей своих предыдущих устройств Agilex, в том числе новое поколение технологии программируемой логики Intel «HyperFlex». Архитектура HyperFlex добавляет множество «гиперрегистров» для облегчения конвейерной передачи данных через соединительную матрицу FPGA. Эти блоки предотвращают засорение конвейеров внутри чипа, повышая его пропускную способность.

Семейство Sundance также включает новую систему жестких процессоров (HPS), состоящую из двухъядерного процессора Arm Cortex-A76 с тактовой частотой до 1,8 ГГц и двухъядерного процессора Cortex-A55 с тактовой частотой 1,5 ГГц. Ядра ЦП могут быть объединены с помощью технологии Arm DynamIQ, которая объединяет Cortex-A76 и Cortex-A55 в более крупный кластер процессоров, чтобы обеспечить повышенную мощность и производительность для периферийных устройств, оснащенных FPGA.

Чипы также будут включать обновленную версию блока цифровой обработки сигналов (DSP) нежели в своих предыдущих FPGA Agilex, чтобы предложить лучшие вычислительные функции ИИ, а также покрыть такие области, как обработка изображений и видео.

Также интегрированы жесткие IP-ядра для чувствительных ко времени сетей (TSN) для уменьшения задержек в промышленных сетях, а также интерфейс MIPI D-PHY для обработки видео и поддержка протокола PCIe Gen 4.

Кроме того, новые чипы будут оснащены жесткими контроллерами памяти для DDR4, LPDDR4, DDR5 и LPDDR5 DRAM; Ethernet, USB-порты; IO общего назначения; криптографические движки; и приемопередатчики 28 ГБ/с.


Mid-Range in Range

В дополнение к Sundance FPGA, по словам руководителей, Intel также добавляет в семейство программируемых микросхем Agilex D-Series среднего класса, которые будут содержать порядка 100 000 программируемых логических элементов на базе Intel 7.

Intel заявила, что FPGA серии D, которые, вероятно, будут нацелены на многие из тех же рынков связи, промышленности и робототехники, что и ее SoC Xeon D, будут иметь в 2 раза лучшую производительность на ватт, чем конкурирующие 7-нм FPGA. Первые образцы чипов будут представлены в 2023 году, а массовые поставки начнутся в 2024 году.

План компании по внедрению семейства Agilex в будущее свидетельствует о том, что она по-прежнему рассматривает ПЛИС как важную часть своего будущего. Intel заявила, что дорожная карта для семейства ПЛИС Agilex рассчитана до 2025 года.

«Мы проделываем большую работу за кулисами, чтобы создать надежный портфель продуктов», — сказал Пулен.

Оригинал статьи доступен по ссылке