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SoC FPGA让FPGA真正走向大众

上网日期: 2015年12月22日 ?? 作者: 程文智 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:精细颗粒异构计算? SoC FPGA? FPGA?

Altera首次在全球举办ASDF(Altera SoC开发者论坛),该活动分别在美国硅谷、德国法兰克福,以及中国深圳三个地方举行,其中深圳的规模最大。论坛给系统架构师、硬件工程师、软件开发人员和固件工程师们提供了一个一起协作,讨论概念和遇到的难题,以及学习新技术的环境。

精细颗粒异构计算成关注重点

在深圳站,AlteraSoC产品营销资深总监Chris Balough向与会者介绍了使用基于ARM的SoC FPGA中的精细粒度异构计算技术,该技术可以提高系统性能,降低功耗。在ASDF上,《电子工程专辑》见到了一个基于cyclcone V SoC的精细颗粒异构计算DEMO——图形加速算法。该SoC内有Cyclcone与ARM Cortex A9双核,通过FPGA+CPU可以实现任意的微调,Altera称之为精细颗粒异构计算,其中FPGA起到了显卡加速的作用:把CPU中原来要处理的函数放到FPGA中来跑,也就是把原来软件要做的事情,给FPGA来做,可以灵活地做微调,按照客户应用的需求调到功耗最低,速度最快。这样,客户可以自己做二次开发。这个DEMO的应用场景包括3D鼠标、手势控制等。它采用OpenCL工具,同时可以编译FPGA与CPU。

图1:AlteraSoC产品营销资深总监Chris Balough。《电子工程专辑》
图1:Altera SoC产品营销资深总监Chris Balough。

图2:精细粒度异构计算。《电子工程专辑》
图2:精细粒度异构计算。

SoC FPGA将会成为主流

此外,Chris Balough还特意展示了Altera未来产品的路线图:高端产品将采用英特尔10nm工艺;中端采用英特尔14nm工艺;而低端产品Cedar将会针对量大的消费电子市场,仍然采用TSMC的工艺。“Cedar产品继续采用TSMC工艺,我们会保持与TSMC的长久关系。”他表示。

图3:Altera未来产品路线图。《电子工程专辑》
图3:Altera未来产品路线图。

高端产品特征是单个Die中可以达到1000万个逻辑单元,这是基于英特尔的特殊工艺才能实现的,将来针对大数据云端的应用包括路由器等,具有超强的性能与低功耗特征。并且,Altera有信心可以实现大Die的高良率。

对于将来针对大批量市场的中低端Cedar系列产品的细节,Chris Balough表示,现在还不能公布Cedar的细节,“但是我们有信心引领在消费电子的很多应用中,由ASSP转向FPGA SoC,我们将提供极具成本效益的解决方案,并且也在功耗上具有优势,让更多产品使用64位v8处理器的架构。”他说。

不过,Chris Balough认为未来的用户不会再关心SoC中采用了什么技术,而只是关注SoC的性能,就像现在大家不再特别关注CPU中采用了什么内存技术一样。

他也承认未来那些大型的FPGA会继续存在。但是,所有这些包括超大逻辑单元FPGA与SoCFPGA,都会遵循统一的开发工具,它们会用一个统一的开发环境OpenCL,既可用于FPGA,也可用于ARM控制器。“现在OpenCL在大学本科课程中还没有推广,我相信未来会在大学生中流行。”Chris Balough预测。

对于未来ARM与英特尔的合并之后,未来Altera是否能继续支持ARM?他解释道,英特尔承诺花了巨额收购Altera之后,将会持续支持Altera的产品路线图,这其中包括对ARM内核的支持。虽然英特尔提示过要开发“至强处理器+FPGA”的芯片,还要开发相关的SoC单芯片。但是,Altera选择ARM是因为客户的选择。“我们在即将发布的Stratix 10上还会选择ARM Cortex A53的内核,这些都是因为客户的需求,Altera会推动64位v8架构的‘ARM内核+FPGA’的采用。”他表示。

随着苹果、三星、华为等顶级的OEM厂商自己设计手机芯片,通用ASSP产品的市场份额会减小,这也是之前TI成功的OMAP产品,瞬间就消失的原因。所以,随着半导体工艺的不断提升,芯片设计投入巨大,ASSP与ASIC需要巨大的出货量才能支持,而现在这样巨大出货量的市场越来越少。

当然,我们看见除了手机以外的更多新兴的消费电子市场正在采纳SoC FPGA方案,比如目前火热的无人机,“中国一家著名的无人机公司正在采用我们的SoC FPGA方案替代ASSP方案。”Chris Balough透露。“还有一些中国的客户,他们在用FPGA设计比特币挖掘机。”

这次开发者大会邀请了400~500家合作伙伴参加,这也是Altera第一次着力打造SoC FPGA生态链。

“SoC FPGA将会是对现有FPGA世界的一次颠覆,将会改变客户的决策,对于工程师也是一次大的挑战,我们会打造从硬件到软件的生态链,全力帮助客户迎接这个巨大变革时刻的来临。”Chris Balough最后说。

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