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5G核心網建設2023年迎來高峰 尖端芯片助提前布局享紅利

墨記 ? 2020-03-16 11:01 ? 次閱讀

  電子發燒友網報道(文/張慧娟)作為FPGA的發明者,賽靈思含羞草在兩年前推出ACAP (自適應計算加速平臺) 這一全新的器件物種,親手把自己引入無人區。從FPGA到全可編程再到ACAP,賽靈思向內打破自我,向外拓展邊界。

  ACAP是一個高度集成的多核異構計算平臺,能根據各種應用與工作負載需求從軟硬件層面進行靈活修改,實現了超越傳統CPUGPU、FPGA的性能與能耗比。日前,該平臺第三大系列旗艦級產品Versal Premium發布,面向網絡與云加速在帶寬、計算密度方面再創新高,昭示著賽靈思繼續沖擊高端市場的決心。

  數據爆炸驅動網絡轉型

  來自視頻流、企業、物聯網和智能器件的數據,使帶寬的年復合增長率高達51%。而隨著5G的到來,帶寬將百倍增長,使得核心網、數據中心、流量管理面臨著巨大壓力,驅動傳統網絡進行轉型升級。

  賽靈思產品線營銷與管理高級總監Sut Shah

  三大方向值得注意。據賽靈思產品線營銷與管理高級總監Sumit Shah介紹,首先是核心網的擴展,5G 核心年復合增長率預計為313%;其次,安全和分析成為網絡運營商最關心的內容;第三,端口的密度和帶寬呈幾何級倍數增長,傳統的器件已經跟不上計算密度的發展。

  

  受這些需求驅動,賽靈思基于已全面供貨的Versal AI Core與 Versal Prime ACAP兩大系列推出了Versal Premium。它可提供高于當前FPGA 3倍的吞吐量,且內置以太網、Interlaken 和加密引擎,實現更快、更安全的網絡;2倍于當前主流FPGA的計算密度,實現靈活應變的加速;同時通過高度集成的軟硬件平臺來提升生產力。

  Versal Premium將ACAP推向新高度

  賽靈思高端 ACAP 與 FPGA 高級產品線經理Mike Thomps含羞草on表示,Versal ACAP非常重要的差異化特點就是具有片上可編程網絡。傳統高性能、高帶寬的設計經常會遇到路徑上的瓶頸,而片上可編程網絡可以解決這個問題,可以在所有引擎之間、用戶和連接界面之間實現通信,而無需額外資源。

  賽靈思高端 ACAP 與 FPGA 高級產品線經理Mike Thompson

  Versal Premium系列具備高度集成且功耗優化的網絡硬核,專為在散熱條件和空間受限的環境下運行最高帶寬網絡,以及需要可擴展、靈活應變應用加速的云提供商而設計。獨到之處在于112Gbps PAM4收發器、數百GbE(千兆位以太網)和 Interlaken 連接、高速加密以及內置DMA、同時支持CCIX和CXL支持的PCIe Gen5。搭配Viti含羞草s統一軟件平臺與Vivado設計,Versal Premium 可為軟件與硬件開發者提供完整的解決方案堆棧。據了解,Versal Premium 系列將于 2021 年上半年開始為早期用戶提供樣品。

 

  更快速、更安全的網絡

  Versal Premium 系列可提供9Tb/s 的可擴展、自適應串行帶寬,具體方法是將 112G PAM4 收發器與集成的網絡功能模塊用于核心網、城域網和數據中心互聯(DCI)基礎設施,將每端口帶寬密度提高兩倍,并降低時延高達 50%。

  這種預制連接可實現安全的多太位以太網( multi-terabit Ethernet ),靈活支持各種數據速率與協議。通道化以太網硬核能夠以最小占板空間提供5Tb/s的吞吐量,同時高速加密引擎可提供1.6Tb/s的加密線路速率吞吐量,并支持AES-GCM-256/128、MACsec 和 IPsec 。

  靈活應變的云加速

含羞草   Versal Premium將超過 120TB/s 的片上帶寬與可定制存儲器層級相結合,能夠減少數據移動從而消除相應的關鍵瓶頸,與此同時,還支持以嵌入式方式將預制連接與硬核集成到現有云基礎設施中。從基因組學、數據分析和視頻轉碼,到針對語音和圖像識別的 AI 推斷,Versal Premium 提供了高度集成的云就緒平臺,為多元化的工作負載提供突破性能。

  放眼2023年核心網爆發機遇

  隨著摩爾定律的消亡,需要突破芯片節點的技術來推進創新。Mike Thompson表示,Versal Premium的高效表現主要來源于大規模的豐富集成,集成了應用處理器、實時處理器、平臺控制器、器界面以及多種連接。假設將以太網Interlaken或加密引擎用軟件邏輯做的話,需要很多FPGA才能夠實現,但Versal Premium是ASIC硬核的實現方式,所以效率提高了很多。

含羞草   據介紹,Versal Premium的網絡IP集成,可等效22個FPGA的邏輯密度。可以使開發者更加專注于差異化,而無需分散精力在基礎架構設計與連接上,同時可以幫助客戶降低資本支出與運營成本。

含羞草   三大運營商都已開始5G核心網招標,但是Versal Premium 2021年才能供貨,是否還能及時搶占這一市場?Mike Thompson 表示,5G運營商通常使用的是Versal AI Core系列,賽靈思已經抓住了這個機遇。而核心網建設要比無線網的投資晚2-3年,所以高峰應該出現在2023年,對于一些想要通過部署最尖端的技術來占領市場份額的客戶,現在用Versal Premium開始開發設計,正好能夠趕上這一機遇。

  雙管齊下,硬件和軟件全方位平臺轉型

  大約六七年前,賽靈思開始了從器件向平臺的戰略轉型。據賽靈思大中華區銷售副總裁唐曉蕾(Maria Tang)介紹,隨著整個世界移動互聯應用的蓬勃發展,隨著FPGA 的廣泛普及,賽靈思越來越發現平臺化是重要的發展方向,只有平臺化才能幫助客戶快速推出產品,凝聚更多的開發者。

  

  賽靈思大中華區銷售副總裁唐曉蕾(Maria Tang)

  過去的一年,是賽靈思硬件和軟件平臺轉型的重要時期。Versal AI Core系列和Versal Prime ACAP系列在去年下半年實現全面供貨,能夠進一步滿足數據中心的迫切需求。去年10月,賽靈思推出Vitis統一軟件平臺,擴展到了FPGA以外更廣闊的軟件開發者、數據科學家、系統開發者等領域,全面賦能開發者快速將創意變成現實。

  在2020年這個動蕩的春天,賽靈思的創新步伐并沒有減緩。近兩周內宣布兩大重磅創新:上周推出了一體化的SmartNIC平臺Alveo U25,能夠為云數據中心運營商帶來一站式的網絡、存儲和計算加速;以及這次最新發布的ACAP平臺的旗艦級產品Versal Premium。

含羞草   結合賽靈思的三大戰略,即數據中心優先、加速核心市場發展、驅動自適應計算。這樣的創新節奏,才能充分保證三大戰略的并行和延續,無疑也將幫助賽靈思進一步深入向硬件和軟件全方位的平臺化轉型。昔日的可編程邏輯供應商,走向自適應和智能計算的提供商,這是一個不可逆的趨勢。

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