亚搏电子
新闻

对非fpga专家来说,fpga比以往任何时候都更容易访问

2020年3月26日通过加里Elinoff

fpga有一个主要的缺点:它们需要经过训练的高度专业化(且稀缺)工程师的专业知识来处理fpga。三家公司已经着手改变这一现状。

Avnet是一家主要的分销商宣布将对Mipsology的Zebra软件给予相当大的支持——特别是向亚洲客户销售软件。Zebra软件据说可以分解fpga的复杂性,帮助设计者加速深度学习推理。

fpga在AI推理操作中提供低延迟性能。但是fpga在历史上有一个主要的缺点:它们需要经过fpga训练的高度专业化(且稀缺)工程师的专业知识。Mipsology声称它是被证实的斑马的软件使原始设备制造商能够将FPGA集成到他们的设计中,而不需要这种专门的FPGA专业知识。

与安富利一样,其他几家主要供应商和分销商也在开发解决方案,使fpga更易于日常设计师使用。让我们从更多关于Zebra的细节开始。

Zebra:即插即用的FPGA解决方案?

Mipsology解释道,Zebra通过为AI应用提供即插即用的解决方案,扫除了FPGA专业知识的障碍。根据这家人工智能软件公司的说法,FPGA访问的好处远远超过了它将取代的cpu和gpu。Mipsology表示,使用Zebra,设计师可以运行由PyTorch、Caffe或TensorFlow等框架定义的神经网络。

Mipsology的斑马图

Mipsology的斑马图。图片由Xilinx和Mipsology

除了消除以前阻碍fpga部署的技术障碍,Zebra还使现有解决方案的即插即用替代成为可能。那些希望利用基于fpga的加速技术的原始设备制造商将能够在不改变代码的情况下实现这一目标。

Xilinx的alvio数据中心加速卡将是安富利的第一个以斑马为特色的产品。安万特亚洲供应商业务管理总裁Alan Chui表示:“安万特的全面设计服务、alveso一流的FPGA加速和Mipsology的Zebra技术的结合,为我们的客户提供了一种低成本、高性能和长寿命的人工智能神经网络推理解决方案。”

Xilinx通过“acap”为fpga提质

没有一种计算体系结构能够最适合所有的应用程序。正如Xilinx在其通用特惠公司的白皮书到目前为止,有三种选择:

  1. 标量处理元素,如cpu。这对于复杂算法和由广泛的库支持的不同决策树是非常有效的。然而,这些只提供了有限的可伸缩性。
  2. 矢量处理元素(如dsp和gpu)在较窄的可并行计算函数集上表现出更高的效率,但它们存在高延迟。
  3. fpga具有可编程逻辑,可为延迟关键的实时应用定制。但在这里,算法的改变是耗时的。

整个的溢价

通用高级集成了三种类型的可编程引擎。图片由赛灵思公司

Xilinx的ACAP,或自适应计算加速平台,是第一个提供所有三个cpu, dsp / gpu和fpga在一个包。通用高级版与一个高带宽芯片上网络(NoC)相结合,提供了对三种不同处理元素类型的内存映射访问。这个独特的体系结构允许更有针对性的定制,比三个原始体系结构中的任何一个都有更好的性能。

Xilinx的新ACAP,即Versal Premium,是专为网络和云应用设计的。

整个的溢价

Xilinx的整个的溢价。图片由赛灵思公司

据Xilinx称,Versal Premium提供高度集成、联网和功率优化的核心。FPGA的发明者声称,Versal Premium在可适应的平台上拥有最高的带宽和计算密度。它是为需要可伸缩和可适应的应用程序加速的云应用程序设计的。

Xilinx还提供了整个的人工智能的核心,主要针对人工智能应用的ACAP。该公司宣称,与当今的服务器级cpu相比,它的性能提高了百倍。

TI将可堆叠集成电路的能量引入fpga

“透明国际”的TPS546D24ASWIFT为工程师提供了一种堆叠4个ic的方式,其功耗是4倍,这对于功率密集的fpga尤其有用。40a DC-DC降压转换器可用7mm × 5mm LQFN-CLIP(40)封装。其中四个设备可以相互连接以提供完整的160a输出。

TPS546D24A功能框图

TPS546D24A功能框图。图片由德州仪器公司

由于其独特的堆叠性,TPS546D24A降压转换器提供了基于fpga的应用所需的小尺寸和热性能。高效率部分是通过高达1.5 MHz的允许开关速度来实现的。一个0.9-mΩ低侧MOSFET允许单元实现TI声称是比竞争的DC-DC降压转换器高出3.5%的效率。

SWIFT采用PMBus接口,提供可选择的内部补偿网络。这将允许设计者消除多达6个外部补偿组件,为大电流FPGA应用减少电源的总体尺寸超过10%。

该设备的一个更重要的特性是小于1%的最大输出误差。当给fpga供电时,这是一个必要的优点,它可以容忍运行电源电压的微小变化。

你的花是什么?

如果您是一名专门从事fpga设计的设计师,您对这些新发展有什么看法?它们会影响你处理fpga的方式吗?那些没有经验的工程师怎么办?您是否看到这些新产品(或其他产品)将fpga降低到对您的设计有意义的水平?在下面的评论中分享你的反馈吧。