5月22日，芯片性能提升的一小步往往能帶來產業(yè)發(fā)展的一大步。在人工智能/機器學習（AI/ML）和高帶寬數(shù)據加速應用需求日益增長的今天，Achronix半導體公司推出FPGA系列產品Speedster7t來滿足這一快速增長的市場需求。
Achronix半導體公司是一家私有的、采用無晶圓廠模式的半導體公司，總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉市，同時提供高性能FPGA和嵌入式FPGA（EFPGA）解決方案。Achronix在美國、歐洲和中國都設有銷售辦公室和代表處，在印度班加羅爾設有一間研發(fā)和設計辦公室。
（Achronix Semiconductor總裁兼首席執(zhí)行官Robert Blake）
AI/ML的應用場景快速發(fā)展演進，對芯片的算力、安全性等提出更高要求。據Achronix Semiconductor總裁兼首席執(zhí)行官Robert Blake介紹，全新Speedster7t系列產品專為機器學習市場和高帶寬網絡應用而進行了優(yōu)化，它的創(chuàng)新架構和ACE軟件工具為要求更高性能和更短設計周期的設計提供了全新范式。同時Speedster7t器件采用臺積電（TSMC）的7nm FinFET工藝制造，專為接收來自多個高速來源的大量數(shù)據而設計。
關于Speedster7t相比之前產品在算力提升方面的情況，Robert Blake向TechWeb介紹，“在SerDes高速接口方面，之前的數(shù)據速率是10Gbit/s，現(xiàn)在最高可達112Gbit/s，提升了10倍之多。在計算能力方面，現(xiàn)在的每一個MLP（機器學習處理器）和以前用的每一個DSP相比，算力提升了5倍，另外MLP的尺寸做得更小，如果同時考慮尺寸和算力，總體計算能力也是原來的10倍以上。”
此外，在Speedster7t的AI適用場景方面，Robert Blake則向TechWeb表示“在AI領域中有很多新的算法，以前是CNN（卷積神經網絡）做圖像處理，現(xiàn)在有RNN（Recursive Neural Network，遞歸神經網絡）做語音處理，還有Transformer算法等等，所有新的這些算法都沒有傳統(tǒng)的架構可以去處理，我們覺得都很適合在FPGA里處理。”
Robert Blake稱：“具體到FPGA在AI領域的應用則非常廣泛，包括圖像處理、語音處理、數(shù)據加速、網絡加速、加密等等。未來有很多應用是要去處理非結構化的文字信息，用GPU、CPU來處理的效率和結果都不會有FPGA更高效、更準確。”
據介紹，Achronix將在第三季度發(fā)布很多高性能應用案例，來介紹其如何幫助客戶去提升速度、性能。
具體的，Speedster7t FPGA系列產品是專為高帶寬應用進行設計，具有一個革命性的全新二維片上網絡（2D NoC），以及一個高密度全新機器學習處理器（MLP）模塊陣列。通過將FPGA的可編程性與ASIC的布線結構和計算引擎完美地結合在一起，Speedster7t系列產品創(chuàng)造了一類全新的“FPGA +”技術。
在開發(fā)Speedster7t系列FPGA的產品過程中，Achronix的工程團隊完全重新構想了整個FPGA架構，以平衡片上處理、互連和外部輸入輸出接口（I / O），以實現(xiàn)數(shù)據密集型應用吞吐量的最大化，這些應用場景可見于那些基于邊緣和基于服務器的AI / ML應用、網絡處理和存儲。
Speedster7t FPGA的核心是其全新機器學習處理器（MLP）中大規(guī)模的可編程計算單元平行陣列，它們可提供業(yè)界最高的、基于FPGA的計算密度。MLP是高度可配置的、計算密集型的單元模塊，可支持4到24位的整點格式和高效的浮點模式，包括對TensorFlow的16位格式的支持，以及可使每個MLP的計算引擎加倍的增壓塊浮點格式的直接支持。
MLP與嵌入式存儲器模塊緊密相鄰，通過消除傳統(tǒng)設計中與FPGA布線相關的延遲，來確保以750 MHz的最高性能將數(shù)據傳送到MLP。這種高密度計算和高性能數(shù)據傳輸?shù)慕Y合使得處理器邏輯陣列能夠提供基于FPGA的最高可用計算能力以每秒萬億次運算數(shù)量為單位（TOPS，Tera-Operations Per Second）。
除了算力提升外，存儲器帶寬也得到了擴展。Speedster7t器件是唯一支持GDDR6存儲器的FPGA，該類存儲器是具有最高帶寬的外部存儲器件。每個GDDR6存儲控制器都能夠支持512 Gbps的帶寬，Speedster7t器件中有多達8個GDDR6控制器，可以支持4 Tbps的GDDR6累加帶寬。
據介紹，Speedster7t FPGA器件的大小范圍為從363K至2.6M 的6輸入查找表（LUT）。支持所有Achronix產品的ACE設計工具現(xiàn)已可提供，可支持包括Speedcore eFPGA和SpeedchipFPGA多晶粒封裝芯片（Chiplet）。第一批用于評估的器件和開發(fā)板將于2019年第四季度提供。
